钙与吸胀的绿豆种子脱水耐性的关系

外加Ca2 能有效的减低吸胀绿豆种子的脱水伤害, 适宜的Ca2 浓度为5 mmol/L.Ca2 专一性螯合剂EGTA、二价离子螯合剂EDTA、钙调素(CaM)抑制剂TFP、Ca2 通道抑制剂Co2 都能降低吸胀绿豆种子脱水后的生长和存活能力.加入Ca2 能够部分解除EGTA、EDTA、TFP和Co2 的抑制作用.说明Ca2 与种子的脱水耐性密切相关.     

钙信号系统与植物激素信号

Ca2+是高等植物细胞内普遍存在的一种信使分子,能介导植物对外界信号的刺激反应,调节多种生理过程, 并参与植物体内多种刺激-反应的藕联过程。目前证实在植物里钙依赖性蛋白激酶（CDPKs）、钙调素（CaM）、钙调磷酸酶B类似蛋白（CBLs）三类钙结合蛋白,这些蛋白质可识别特定的钙签名,并依赖这些钙信号向下游转达以适应外界刺激。Ca2+信使系统与激素在植物的花发育(成花诱导、花芽分化及开花调控),有性生殖方面(在花粉萌发和花粉管生长),逆境生理等都起着非常重要的作用。近些年有关学者在植物激素受体蛋白、信号转导、基因表达等方面的研究,以及与Ca2+相关的信号传递机理的研究中发现：Ca2+/CaM、Ca2+/CDPK和Ca2+/CBL三类钙信号系统与植物激素信号密切相关。     

ABA诱导玉米初生根根尖细胞胞质Ca~(2+)浓度变化

以玉米初生根根尖为材料,在成功制备原生质体的基础上,通过数字共聚焦显微技术,对外源ABA和钙通道试剂处理后玉米根尖细胞胞质Ca2+的荧光及其浓度变化进行了研究。结果显示,10 min内,随着ABA处理时间的延长,Ca2+荧光强度和浓度都增加。表明Ca2+参与了初生根干旱信息的信号传递过程。分别以钙离子螯合剂EGTA、钙通道阻断剂Vp和钙调素拮抗剂TFP与ABA共同处理玉米根部,以进一步探讨Ca2+的来源。结果表明:EGTA和Vp均能显著抑制ABA诱导的根尖细胞胞质Ca2+浓度的增加,说明ABA诱导的初生根根尖细胞胞质Ca2+浓度的增加主要源于胞外,少部分来自于胞内钙库的释放;TFP能使Ca2+荧光产生变化,但浓度上下起伏,表明胞外钙调素也参与了根系干旱信号ABA的信息传递过程,但具体机制有待深入研究。     

渗透胁迫下ABA及Ca2+/CaM信使系统对玉米幼苗根系63.5 kD热稳定蛋白的调控作用

以玉米(Zea mays)鲁单50幼苗为实验材料,采用等渗的离子胁迫（0.8% NaCl －0.6 MPa）和非离子胁迫（20% PEG）模拟渗透胁迫处理,从受胁迫的玉米幼苗根系中分离出63.5 kD热稳定蛋白。用ABA、Ca2+、Ca2+螯合剂EGTA、CaM抑制剂TFP处理幼苗,96 h后取材进行SDS-PAGE电泳。结果表明,该蛋白既可被渗透胁迫也可被ABA诱导产生,且     

Ca2+·CaM信使系统参与小麦抗叶锈病反应的初步研究

研究Ca2+.CaM是否参与小麦抗叶锈病反应的过程,为更深入了解小麦抗叶锈病的反应机制奠定基础。采用离体培养的方法测定小麦种子经CaM拮抗剂TFP(三氟拉嗪)、CPZ(氯丙嗪)和W-7(N-(6-aminohexyl)-5-chloro-1-naphthalene sulfonamide)以及CaCl2预处理后小麦叶片接种叶锈菌后在不同时间点的酶活性。另外用实时定量PCR的方法检测小麦接种亲和小种和非亲和小种后CaM不同亚型基因的表达情况。试验结果表明:小麦叶片接种非亲和性叶锈菌后,TFP、CPZ和W-7浸种处理抑制了过氧化物酶(POD)、丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化氢酶(CAT)活性的上升;小麦叶片接种亲和性叶锈菌后,CaCl2预处理加剧了过氧化物酶(POD)、丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化氢酶(CAT)活性的上升。这说明Ca2+.CaM信使系统可能在小麦抗叶锈病过程中起着重要作用,并且不同的CaM亚型可能调控不同的抗病途径。     

植物热激转录因子在非生物逆境中的作用

非生物逆境通常导致生物体内蛋白变性。热激蛋白(Hsp)作为分子伴侣协助蛋白的重新折叠、稳定、胞内运输和降解,以阻止受损蛋白的累积,维护细胞内环境的稳定。而热激蛋白的表达是通过热激转录因子(Hsfs)结合于热激蛋白基因的启动子的热激元件上(heatshockelement,HSE),以募集其它转录因子而形成转录复合体,促进热激蛋白基因的表达。植物热激转录因子比动物系统更为多样性。根据其基本的结构域,植物热激转录因子可分为三类:HsfA、HsfB、HsfC。A类Hsfs已有大量深入的研究和报道,特别是在番茄方面。HsfB和HsfC的作用尚不清楚。在其复杂的网络中,每一热激转录因子均有其独特的作用,取决于其表达模式、亚细胞定位、聚合化、活性及与其他蛋白的相互作用。在非生物逆境,尤其是热激逆境下,A类热激转录因子在调节热激蛋白的表达起着重要作用。番茄的HsfA1起着主导作用,其缺失无法被其他相近的Hsfs所取代,但在持续热逆境下,在HsfA1的配合下,HsfA2可成为主要调节因子。B类热激转录因子可作为A类Hsfs的阻抑蛋白。然而,基于对不同的单个突变体的研究,以及对酵母Hsf1致死突变体的拯救恢复,一些热激转录因子的作用又是丰余的。此外,热激蛋白也对热激转录因子起负反馈调节作用。     

盐胁迫下LaCl3和CPZ对稻苗抗氧化酶类活性的影响

以质膜Ca2+通道阻断剂LaCl3和钙调素(CaM)拮抗剂氯丙嗪(CPZ)对水稻幼苗预处理以阻碍Ca2+*CaM信使传导后, 览研究了盐胁迫下, 稻苗保护酶活性的变化. 结果表明: 0.15 mol/L NaCl胁迫下, LaCl3和CPZ预处理显著加剧稻苗过氧化氢酶 (CAT)活性和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性下降; 对谷胱甘肽还原酶(GR)活性则无明显影响; 而超氧化     

利用酵母双杂交系统筛选花生AhCaM相互作用蛋白

CaM是目前已知的胞内Ca2+受体蛋白中最重要的一种,参与多种生理活动的调节。为深入研究CaM蛋白的作用机制,探索其在花生钙信号途径中的作用靶点,用花生CaM基因构建了既无自激活性又无毒性的p GBKT7-AhCaM诱饵表达载体;同时从花生叶片组织中提取总RNA,分离得到mRNA,利用SMART技术合成并纯化双链cDNA后建立花生叶片cDNA文库;通过共转化法筛选与CaM相互作用的蛋白,并对阳性克隆分析和鉴定,筛选到5个与Ah CaM互作的蛋白,其中NAD激酶是已知能与钙调素互作的蛋白;而泛素能与AhCaM互作,说明AhCaM在花生发育及抗逆方面起作用。通过分析这些靶蛋白的已知功能,为研究AhCaM的未知生物学功能提供了重要信息。     

Ca2+参与NO对切花月季瓶插期间乙烯合成的调控

分别用0.1 mmol?L-1 SNP（NO供体）、0.1 mmol?L-1 SNP+0.3 mmol?L-1的TFP（CaM）、0.1 mmol?L-1 SNP+10 mmol?L-1的TFP（Ca2+螯合剂）、6 mmol?L-1 Ca2+、6 mmol?L-1 Ca2++0.05 mmol?L-1的PTIO（NO清除剂）处理切花月季‘Kardinal’,研究切花瓶插期间内源乙烯的生物合成变化以及Ca2+在NO对切花月季瓶插期间乙烯合成调控中的作用。结果表明：Ca2+处理能提高月季瓶插前期花瓣中的NOS活性,保持了花瓣中的NO的较高水平,减缓切花瓶插后期NOS活性的升高,进一步研究表明,Ca2+螯合剂EGTA和CaM的抑制剂TFP处理却可使花瓣中的ACS和ACO活性升高,ACC的含量增加,从而加速了乙烯的生物合成;同时,NO的清除剂PTIO处理也可以抑制由于Ca2+处理导致的ACS和ACO的活性降低以及乙烯合成底物ACC的含量下降。因此,Ca2+和CaM可能参与了NO对切花瓶插期间乙烯的合成调控及其信号转导。     

马铃薯CDPKs家族基因的全基因组鉴定和分析

钙离子是真核生物信号转导中重要的第二信使。在植物中,细胞内Ca2+的水平受到多种因素的影响,包括激素水平、光信号、物理损伤、非生物胁迫和病原菌侵染。在植物中,CDPKs代表具有蛋白激酶和钙调蛋白两种结构域的一类新型的Ca2+传感器。CDPKs可以直接与钙离子结合,它们的激酶活性不依赖于钙调素蛋白。对马铃薯CDPKs家族进行全基因组分析,发现马铃薯基因组中共有21个CDPKs基因,这些基因都有CDPKs关键的结构域。马铃薯CDPKs基因不均等地分布在各个染色体上,其中一号和十号染色体最多。而且一号和十号染色体上的基因亲缘关系非常近,可能来源于基因扩增。我们的研究有助于积累马铃薯的基因资源,推动马铃薯育种进程。