叶绿体小分子量热激蛋白与植物光系统保护研究进展

对叶绿体小分子量热激蛋白的研究进行了简要的回顾和总结。详细介绍了植物遇到冷、热胁迫时,叶绿体小分子量热激蛋白对光合系统的保护;初步分析了叶绿体小分子量热激蛋白与植物的耐热性和耐冷性关系及其潜在的作用方式。     

植物中热激蛋白的研究进展

高温是影响当前农业生产的重要不利环境因素之一。当植物受高温胁迫时会产生应激反应,降低正常基因的表达,并启动热激基因产生热激蛋白,以使植物顺应高温环境。热激蛋白在进化上是高度保守的,可以分为五大类,其中低分子量的热激蛋白是植物热激反应所特有的。很多热激蛋白的表达都受到转录因子的控制,目前已清楚热激蛋白基因的功能及表达调控机制。与耐热性相关的信号传递途径,以及整个信号传递网络系统的机理将是今后研究的热点。     

小分子热激蛋白的研究进展

热激蛋白是生物体在遭受胁迫环境时诱导产生的一组进化上高度保守的蛋白质,有利于生物体抵御不良环境。综述了植物热激蛋白家族中小分子热激蛋白的种类、功能,并提出了小分子热激蛋白研究中存在的问题及今后的研究方向。     

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。     

植物热激蛋白研究进展

论述了植物热激蛋白的研究进展,对植物热激蛋白的产生和分布,热激蛋白在温度逆境下的响应机制及其生理功能和基因表达调控等方面进行了概述,并提出了热激蛋白研究中存在的问题及今后的研究方向。     

高温与植物耐热性关系的研究

高温对植物造成损伤并诱导植物产生热激反应。通过适当高温热驯,植物的耐热性将得到提高。热激蛋白、植物激素、抗氧化系统、膜脂等包含在植物耐热性中。其中,热激蛋白是植物耐热性的重要因子,而膜脂中饱和脂类的增加将提高植物的耐热性和细胞膜的稳定性。脱落酸和水杨酸预处理、激活植物抗氧化系统也能提高植物的耐热性。     

植物小分子热激蛋白的进化及表达调控研究进展

小分子热激蛋白（sHSPs）是一类分子质量为15～30KDa的热激蛋白，在植物耐热反应中起着重要作用。笔者详细分析了4种常见的茄科植物番茄、烟草、辣椒、马铃薯和模式植物拟南芥中各种sHSPs基因序列的系统进化关系，并综述了热激蛋白基因在不同胁迫条件下的表达和调控机理。     

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。     

前沿动态

正植物内质网相关蛋白降解新因子水稻种子是蛋白质和淀粉的储藏器官。在逆境环境下,灌浆期种子会积累大量错误折叠和非折叠蛋白,产生内质网胁迫,进而影响种子产量和品质。内质网相关蛋白降解(ERAD)途径在清除错误折叠蛋白以及内质网胁迫应答中发挥着重要作用。前期研究发现,胚乳特异性抑制小G蛋白基因SAR1的表达,会使分泌蛋白滞留在内质网中,导致水稻种子产生内质网胁迫。在此基础     

植物热激蛋白研究进展

热激蛋白是一类在有机体受到高温等逆境刺激后大量表达的蛋白, 是植物对逆境胁迫短期适应的必需组成成分, 对减轻逆境胁迫引起的伤害有很大的作用 有机体在受到逆境胁迫后, 体内变性蛋白急剧增加, 热激蛋白可以与变性蛋白结合, 维持它们的可溶状态, 在有Mg2+和ATP的存在下使解折叠的蛋白质重新折叠成有活性的构象 文中主要综述和讨论植物热激蛋白的产生与类型、存在与定位, 论述了热激反应的特点、基因表达调控及其功能的研究进展, 并提出热激蛋白与树木耐旱性关系的研究展望     

小热休克蛋白家族的研究进展

小热休克蛋白(sHSP)是热休克家族中的成员,是在进化中高度保守的一系列分子量较小的蛋白质,作为分子伴侣,它们部分结合在变性的蛋白上,防止了由于刺激蛋白不可逆转的集聚,并在细胞内发挥着不同的功能.由于利用热处理使热休克蛋白的表达量增加,从而使水果和蔬菜的抗冻性增强的方法已经得到认可,所以研究小热休克蛋白具有重要的生物学意义,在研究植物抗逆功能基因的表达、农业等方面的应用前景十分广阔.     

园艺植物高温逆境生理研究进展

概述了园艺植物在高温逆境下细胞膜热稳定性、热激蛋白诱导、水分状况、氮素代谢、内源激素等一系列生理生化变化 ,阐明了高温逆境对光合作用和呼吸作用的影响 ,分析了耐热与感热品种间细胞结构的差异 ,为耐热品种筛选奠定了基础 ,并对今后此领域的研究方向和应用前景进行了讨论。     

植物抗热的解剖学与生理学研究进展

从解剖学和生理学两个方面对植物抗热的研究进展进行了综述,包括高温胁迫下抗热性与植物细胞显微结构的相关性,以及高温胁迫下植物光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、细胞膜系统、渗透调节物质、抗氧化系统和热激蛋白等生理指标的变化,并简要指出了植物抗热性研究存在的问题和今后发展的方向.     

异色瓢虫3个小分子热激蛋白序列及低温诱导表达分析

【目的】异色瓢虫(Harmonia axyridis)是一种重要的捕食性天敌昆虫,广泛应用于农林害虫的生物防治中。本研究旨在分析探索低温胁迫条件对3个小分子热激蛋白(small heat shock protein,s HSP)抗寒基因相对表达量的影响,为异色瓢虫低温冷藏及其抗寒机制研究提供科学依据。【方法】在转录组获得异色瓢虫基因序列的基础上,根据特异性引物获得HaHSP47.74(基因登录号:KX161871)、HaHSP21.53(基因登录号:KX161873)和HaHSP21.52(基因登录号:KX161874)基因c DNA的开放阅读框序列(open reading frame,ORF),采用实时荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR,q RT-PCR)技术测定异色瓢虫3个s HSP基因在不同发育阶段、短时降温和短时降温后恢复处理、低温储存处理下以及不同色斑的表达水平。【结果】在不同发育阶段处理中,HaHSP47.74和HaHSP21.53在蛹期及成虫期高表达;HaHSP21.52在4龄幼虫第4天表达量显著高于对照组。在短时降温处理中,HaHSP47.74在降温至0℃和-5℃时表达量显著高于对照组;HaHSP21.53和HaHSP21.52在降温过程中表达量显著降低。在短时降温后恢复处理中,3个s HSP基因表达量无显著差异。在低温储藏条件下,实验种群:黑底雌瓢虫HaHSP47.74表达水平在储存第5天时显著升高,黄底雌瓢虫HaHSP47.74在储存5—15 d时表达量显著升高;黑底雌瓢虫HaHSP21.53在储存5—20 d时显著性高表达,黄底雌瓢虫HaHSP21.53在15 d时显著性高表达;黑底和黄底雌瓢虫HaHSP21.52无显著性高表达;越冬种群:黑底和黄底雌瓢虫HaHSP47.74、HaHSP21.53、HaHSP21.52在低温储存中均无显著性高表达。【结论】s HSP在异色瓢虫发育阶段可能发挥着作用。短时降温胁迫能够诱导s HSP基因高表达。实验种群在低温储存条件下HaHSP47.74和HaHSP21.53均出现了显著性高表达,表明这两个基因在瓢虫受到冷驯化时起到了作用。此外,不同色斑型异色瓢虫的抗寒机制和抗寒能力有所差异。     

高温胁迫对植物花器官发育和生殖过程的影响

开花期内高温会使植物花器官发育畸形或败育,受精失败。研究证实,花粉发育和萌发、子房发育、受精过程对高温敏感。植物的生理条件和代谢反应如内源或外源的ABA水平、高温胁迫下热激蛋白表达等,影响植物对高温胁迫的耐受能力。转录组学研究证实了植物生殖系统发育的复杂性和特殊性。     

T cells against a bacterial heat shock protein recognize stressed macrophages

Heat shock proteins are evolutionarily highly conserved polypeptides that are produced under a variety of stress conditions to preserve cellular functions. A major antigen of tubercle bacilli of 65 kilodaltons is a heat shock protein that has significant sequence similarity and cross-reactivity with antigens of various other microbes. Monoclonal antibodies against this common bacterial heat shock protein were used to identify a molecule of similar size in murine macrophages. Macrophages subjected to various stress stimuli including interferon-gamma activation and viral infection were recognized by class I-restricted CD8 T cells raised against the bacterial heat shock protein. These data suggest that heat shock proteins are processed in stressed host cells and that epitopes shared by heat shock proteins of bacterial and host origin are presented in the context of class I molecules.     

Heat shock is lethal to fibroblasts microinjected with antibodies against hsp70

Synthesis of a small group of highly conserved proteins in response to elevated temperature and other agents that induce stress is a universal feature of prokaryotic and eukaryotic cells. Although correlative evidence suggests that these proteins play a role in enhancing survival during and after stress, there is no direct evidence to support this in mammalian cells. To assess the role of the most highly conserved heat shock protein (hsp) family during heat shock, affinity-purified monoclonal antibodies to hsp70 were introduced into fibroblasts by needle microinjection. In addition to impairing the heat-induced translocation of hsp70 proteins into the nucleus after mild heat shock treatment, injected cells were unable to survive a brief incubation at 45 degrees C. Cells injected with control antibodies survived a similar heat shock. These results indicate that functional hsp70 is required for survival of these cells during and after thermal stress.     

Hyperthermia protects against light damage in the rat retina

An increase in the synthesis of heat shock proteins that is induced in cells in vitro by hyperthermia or other types of metabolic stress correlates with enhanced cell survival upon further stress. To determine if a similar increase in stress tolerance could be elicited in vivo, rats were made hyperthermic, and then their retinas were tested for sensitivity to light damage. This treatment resulted in a marked decrease in photoreceptor degeneration after exposure to bright light as compared to normothermic animals. Concomitant with such protection was an increase in retinal synthesis of three heat shock proteins. Thus, a physiological rise in body temperature enhances the stress tolerance of nerve tissue, perhaps by increasing heat shock protein production.     

二化螟幼虫热胁迫响应的转录组分析

二化螟(Chilo suppressalis)对温度的适应能力很强,在高温环境下,二化螟幼虫体内能产生热激蛋白、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶等抗氧化物质来消除氧化应激反应对其身体的伤害。本研究旨在通过高通量测序技术对分别置于38 ℃和26 ℃中2 h的二化螟幼虫进行比较转录组学分析,从转录组水平揭示短时高温胁迫对二化螟幼虫的影响。分析结果显示,所有样品的转录组序列比对到参考基因组上的序列占总体的百分比均超过89%,在参考基因组中有唯一比对位置的测序序列占总体的百分比均高于82%,有多个比对位置的序列占总体的百分比均不超过9%。通过差异表达分析得到387个差异表达基因,其中,热激蛋白和细胞色素P450这两类与二化螟热胁迫响应相关的基因为上调表达。对上调的差异基因进行KEGG富集分析,发现内质网内蛋白质加工、寿命调节通路-多物种、植物病原体相互作用和抗原处理及呈现这4条通路为显著富集。本研究揭示了二化螟幼虫热胁迫响应相关基因的总体表达特征,同时可为二化螟热胁迫响应的相关试验提供参考。