植物钙调素及其在热激信号转导通路中的作用

植物体的热激响应是指在受到热刺激诱导后,植物体为抵御热激胁迫产生的效应。在热激信号转导通路中,Ca~(2+)/Ca M复合物参与调控热激转录与热激调控元件的结合活性调节,从而增加HSP基因的转录以及HSP蛋白的合成。本文以钙调素作为主要研究对象,链接通路中其他成员,通过已有的研究结论,说明热激条件下CaM参与的热激信号转导的通路组成。     

钙-钙调素调节拟南芥热激基因的表达

用转AtHSP1 8 2 promoter/GUS基因的转基因拟南芥为材料 ,体内 (invivo)实验证明钙 钙调素调节热激基因的表达。结果表明 ,无论在热激还是非热激条件下 ,CaCl2 处理都能提高转基因拟南芥的β 葡萄糖苷酸酶 (GUS)的活性 ,而钙离子螯合剂EGTA、钙离子通道阻断剂LaCl3和异博定、钙调素拮抗剂W 7、氯丙嗪 (CPZ)和三氟拉嗪 (TFP)的处理均使 β 葡萄糖苷酸酶的活性下降。     

植物细胞中钙调素研究进展

植物细胞对一系列生物和非生物刺激所产生的反应都与细胞内的钙离子信号转导有关。钙调素是钙离子受体中最重要的一种，参与调控植物细胞的生理代谢过程。本文介绍了钙调素的结构及其在植物细胞中的分布，以及钙调素的生理功能等方面的最新研究进展。     

胞外及胞内Ca~(2+)共同参与拟南芥中茉莉酸诱导的钙动员

【目的】探究茉莉酸(Jasmonic acid,JA)诱导的钙动员的来源及钙调素(CaM)在JA信号通路中的作用。【方法】以拟南芥(Arabidopsis thaliana columbia)为材料,采用不同类型的离子通透性通道抑制剂(或拮抗剂)预处理拟南芥叶肉细胞,利用激光共聚焦显微镜检测其对JA诱导的[Ca2+]cyt升高的影响;同时还利用上述拮抗剂、钙调素(CaM)拮抗剂处理10d的拟南芥幼苗,采用Northern blot方法检测了其对JA诱导的VSP表达的影响。【结果】胞内及胞外钙离子共同参与JA诱导的钙动员,JA诱导的Ca2+通过CaM或CaM相关蛋白进一步传递JA信号。【结论】质外体钙离子的流入和胞内钙库中钙离子的释放均参与JA诱导的钙离子动员,Ca2+可能通过CaM或CaM相关蛋白传递JA信号,进一步诱导JA反应基因的表达。     

幼苗期小麦热激蛋白的诱导研究(英文)

高温是小麦产量提高的一个重要限制因素,小麦受到高温胁迫时会产生一系列热激蛋白来适应这种逆境,不同发育阶段的热激蛋白存在差异,不同抗热作物品种中热激蛋白也存在差异,因此,研究抗热性不同的小麦品种中热激蛋白差异对小麦耐热性的研究具有重要的理论意义与实践意义。该实验利用SDS-PAGE电泳技术对2种不同的小麦品系在34.37、40℃下处理1～7h产生的热激蛋白进行研究,发现其可溶性蛋白电泳图谱与常温下的有区别,其中新蛋白的出现说明高温能够诱导新蛋白。71321-9中发现的3种新蛋白的分子量分别为97.4kD、49kD、37kD,另外还发现3种蛋白质含量明显升高,这3种蛋白质的分子量范围在17～66kD。71321-4小麦中发现了2种新增热激蛋白(37kD和29kD)及1种蛋白质的含量明显增加。这些蛋白可能与小麦幼苗抗热性有关,其含量的增加能够提高幼苗的抗热性。     

幼苗期小麦热激蛋白的诱导研究

高温是小麦产量提高的一个重要限制因素,小麦受到高温胁迫时会产生一系列热激蛋白来适应这种逆境,不同发育阶段的热激蛋白存在差异,不同抗热作物品种中热激蛋白也存在差异,因此,研究抗热性不同的小麦品种中热激蛋白差异对小麦耐热性的研究具有重要的理论意义与实践意义。该实验利用SDS—PAGE方法对热激蛋白的诱导条件及表现形式进行了研究,为小麦增产提供了一定的理论依据。     

热应激通过钙信号调控湖羊卵巢颗粒细胞凋亡和雌激素合成

热应激严重影响动物的繁殖性能,但热应激是如何通过调控绵羊卵巢颗粒细胞功能进而调控绵羊繁殖的相关研究较少。本研究以湖羊卵巢颗粒细胞为研究对象,利用Real-time PCR、流式细胞技术、Western blot、ELISA等方法探讨热应激对湖羊卵巢颗粒细胞钙信号通路、细胞凋亡和雌激素合成的影响。结果表明,热应激后,湖羊卵巢颗粒细胞中钙离子浓度显著上升(P<0.05),钙离子信号通路中相关基因CACNA1B、CACNA1C、RYR1、CAMK2表达量显著升高,线粒体分裂蛋白FIS1表达量显著上升,促凋亡蛋白家族代表基因BAX和抗凋亡蛋白代表基因BCL2 mRNA表达量比值(BAX/BCL2)显著上升,细胞凋亡率增加;雌二醇合成关键酶CYP19A1表达量显著下调,雌二醇含量显著下降(P<0.05)。热应激卵巢颗粒细胞中加入钙离子螯合剂(BAPTA-AM)明显降低钙离子浓度,同时减少细胞凋亡,缓解热应激造成的卵巢颗粒细胞雌二醇含量下调。综上表明,热应激打开了湖羊卵巢颗粒细胞膜电压门控钙离子通道和内质网膜上钙离子释放通道,导致细胞质中钙离子浓度上升,促进卵巢颗粒细胞凋亡,引起雌二醇...     

水杨酸与植物抗热性研究进展

从水杨酸与活性氧、抗氧化系统、热激蛋白、光合作用、脱落酸和钙离子的关系方面综述了水杨酸与植物抗热性的最新研究进展.研究发现一定浓度的水杨酸能减少植物体内H2O2的含量,且外源 SA可提高植物体内POD活性,但对CAT和POD的活性的影响尚有争议.外施SA和高温锻炼可能有相似的提高抗热机制,SA可能诱导热激蛋白的合成.适当浓度的SA能够保持叶片较高的光合速率.SA和ABA都是响应高温锻炼的重要信号分子,SA对抗病信号的传导可能通过钙信使系统.最后就SA在植物抗热性方面提出了进一步的展望.     

钙参与植物对热激的反应与适应

从Ca^2 参与热激，调控热激(钙调素、Ca^2 -CaM信号系统、Ca^2 -ATPaSe应激反应)等方面综述了植物对热激的适应与Ca^2 之间的关系。     

湖羊与美利奴羊卵巢不同直径的卵泡钙调素含量的变化

钙调素(Calmodulin,CaM)属钙调蛋白,它几乎存在于一切真核细胞中,并作为钙离子的受体影响细胞的多种功能。近年来发现 CaM 广泛参与哺乳动物生殖的各个侧面。Carnegia 等(1983)在大鼠的试验表明,CaM 参与 FSH、LH 的生成作用。Bates 等(1981)研究表明,CaM 参与 LRH 促进 LH 的释放,而 FSH、LH 又直接和动物卵巢活动有关。关于钙调素调节动物的生殖过程国外在家畜上的研究甚少,国内未见有研究报道。本研究旨在     

大豆热激蛋白Hsp90家族基因鉴定及分析

热激蛋白Hsp90是广泛存在于微生物和动植物体中高度保守蛋白质之一,大量研究发现其参与生物体应答应激反应、信号转导、细胞周期调控、蛋白降解及转运等生理活动,具有重要研究价值,因此在许多物种中热激蛋白Hsp90基因家均被广泛关注和研究.但大豆中Hsp90基因家族详细信息尚不清楚,研究通过生物信息学分析发现共有13个Hsp...     

钙离子在哺乳动物卵母细胞发育关键时期的作用

Ca~(2+)是广泛存在的信号分子,钙信号转导对多种细胞生理生化活动有重要的调控作用,越来越多的证据表明钙信号参与卵母细胞减数分裂。钙稳态是细胞内Ca~(2+)信号在时间和空间上的动态平衡,对卵母细胞钙稳态的研究是目前重要的研究热点之一。本文综述了钙稳态及钙离子对卵母细胞成熟和发育过程中的双线期阻滞恢复、MII期阻滞恢复和细胞凋亡的作用,发现某些哺乳动物双线期及MII期适当增加胞内钙离子水平可以使卵母细胞退出阻滞,而超出生理水平的胞内钙则会诱导细胞凋亡,并通过探究钙离子在卵母细胞减数分裂恢复和调控凋亡过程中的作用机制,为辅助生殖技术的进一步研究提供依据。     

热激蛋白与植物耐热性关系的研究进展

热激蛋白是一类响应逆境胁迫并且大量表达在生物体中的蛋白质。植物热激蛋白在减缓高温胁迫引起的伤害和提高植物对高温胁迫的耐受性中起着关键作用。近年来,植物热激蛋白在高温胁迫下的产生、分类与定位,热激蛋白及基因表达的调控以及热激蛋白的生物学功能等方面的研究取得较大进展,讨论了今后热激蛋白与植物耐热性关系的研究重点。     

钙离子在植物生理调节中的作用

钙是植物必须的营养元素,同时也是植物体内转导多种生理过程的胞内胞外信号物质之一。胞外Ca2+通过Ca2+通道内流进入胞质,并通过Ca2+-ATPase和Ca2+/H+反向转运蛋白外流,以保持胞质内低Ca2+浓度。同时为了应对植物发育和环境胁迫信号,Ca2+由质膜、液泡膜和内质网膜的Ca2+通道内流进入胞质,导致胞质Ca2+浓度迅速增加,产生钙瞬变和钙振荡,传递到钙信号靶蛋白(如钙调素、钙依赖型蛋白激酶及钙调磷酸酶B类蛋白,引起特异的生理生化反应),这一系列钙信号调节、应答机制构成了植物的钙信号系统。对钙转运系统、钙信号调节和放大及应答方式进行了综述。     

钙离子处理对成肌细胞μ-calpain mRNA和蛋白表达的影响

本试验利用实时定量RT—PCR、酪蛋白底物酶原分析和SDS—PAGE等方法研究不同浓度钙离子对分化的大鼠L6成肌细胞中μ-calpain mRNA蛋白水平表达以及对L6细胞内蛋白的降解程度的影响。研究表明：钙离子处理可以诱导L6进一步分化为肌管，高浓度钙离子（〉1000μM）还导致L6死亡率增大；钙离子诱导μ-calpain mRNA和蛋白水平表达增加。钙离子浓度为1000μM时，μ-calpain mRNA的表达量为对照组的3倍多，但是当钙离子浓度升至1500μM时表达量却降低。50-100斗M钙离子可以使μ-calpain酶活增加两倍，而500--1500μM钙离子增加酶活5—7倍；高浓度钙离子由于提高了μ-capaln的活性，细胞内蛋白的降解代谢增强．在SDS--PAGE凝胶电泳中发现细胞上清液中有明显的蛋白条带出现。     

热激因子对增强植物耐热性的研究进展

热激因子作为生物体在热胁迫和其他胁迫中基因转录激活信号转导通路中的重要成员,能直接启动下游热激蛋白基因的表达,维持细胞内蛋白质的稳态状态.介绍了植物热激因子的种类、结构特点、调控机制及其在不同作物中对高温和其他胁迫下的重要作用.     

热激处理对香蕉幼苗抗冷性的影响

以巴两香蕉幼苗为材料,研究了热激处理对香蕉幼苗抗冷性的影响.结果表明,经过42℃、2 h热激处理的香蕉幼苗抗冷性明显提高,其细胞质膜透性、MDA含量低于对照,而可溶性蛋白含量和SOD活性与对照相比均保持在较高水平.     

CaM在莴笋种子萌发中的作用

本试验对钙调素在种子萌发中的作用进行研究．结果表明，莴笋的鲫瓜笋品种是一种光敏种子，在光下发芽率比黑暗中的提高150％，对光照的需求是通过钙及钙调素来实现的．当外源加入Ca2+后，即使在黑暗条件下，种子发芽率仍可达46％．钙调素的专一性抑制剂异丙嗪CPZ降低种子发芽率，但这一抑制作用又可被外源加Ca2+而逆转．因而进一步证明，莴笋这类光敏种子的荫发需要钙调素的参与，Ca2+做为第二信使，刺激CaM的合成，使种子发芽率及种子活力提高．     

铝胁迫下钙信号抑制剂对外生菌根真菌分泌草酸的影响

【目的】探讨铝胁迫条件下,外生菌根真菌分泌草酸的调控机理,为减轻树木铝害、指导抗（耐）铝菌株的筛选和保持森林健康奠定理论基础。【方法】以从强酸性森林土壤中分离获得的菌株Suillus luteus（Sl 08和Sl 14）、Boletus sp.（Bo 15）为材料,采用液体培养的方法,研究铝胁迫下外生菌根真菌的生长与草酸分泌的关系,以及钙信号抑制剂对抗铝菌株草酸分泌的影响。【结果】在培养液铝浓度为0.4 mmol•L-1时,Sl 14的生物量显著降低,Sl 08 和Bo 15在铝浓度达到1.2 mmol•L-1时,生物量才受到显著抑制。说明Sl 14对铝敏感,Sl 08 和Bo 15的抗铝性较强。同时,Sl 14的草酸分泌量很低,不随铝浓度的增加而变化;Sl 08 和Bo 15在铝浓度为0.2—0.8 mmol•L-1范围内,随铝浓度提高草酸分泌量显著增加,说明草酸分泌是外生菌根真菌拮抗铝胁迫的重要因子。无铝培养时,钙离子通道抑制剂异搏定（VP）、内膜钙通道抑制剂钌红（RR）、钙离子螯合剂乙二醇双（2-氨基乙基）四乙酸（EGTA）、钙调蛋白抑制剂三氟拉嗪（TFP）对Bo 15分泌草酸无显著影响,但VP、TFP和EGTA均不同程度地显著抑制Sl 08分泌草酸。说明在无铝时,Bo 15未启动钙参与诱导草酸分泌的信号转导,而Sl 08则启动了钙参与的信号转导。在铝胁迫条件下,钙信号抑制剂都不同程度地显著降低Sl 08和Bo 15分泌草酸。说明铝诱导下,Bo 15和 Sl 08的草酸分泌均受到钙信号转导的调控。其中,Bo 15分泌草酸对TFP敏感;而Sl 08分泌草酸对RR和TFP敏感,草酸分泌量减少最多。【结论】在铝胁迫条件下,钙信号是介导外生菌根真菌分泌草酸的信号因子。     

植物热激转录因子基因家族的研究进展

热激转录因子参与调节热激蛋白的表达,在抵御生物胁迫和非生物胁迫,尤其是植物耐热方面有着重要的作用。数年来热激转录因子已得到广泛研究,文章对热激转录因子的结构、功能、多样性及表达调控等方面的研究进展作一概述。