土壤铝存在形式对马铃薯抵抗侵染软腐病菌的影响

[目的]从土壤化学角度探讨西北地区适合种植马铃薯的病理原因。[方法]通过模拟酸性及碱性土壤中铝的2种形式氯化铝(Al3+)和胶体铝(Al(OH)3),研究马铃薯块茎受软腐病菌侵染时土壤胶体态的铝对块茎过氧化氢积累及病程蛋白表达的影响。[结果]土壤铝的溶出直接导致马铃薯块茎切片细胞的死亡。马铃薯感染软腐病菌过程中,Al3+处理加速了马铃薯的感病,而Al(OH)3则延缓了马铃薯的感病。Al3+处理在加速马铃薯细胞死亡的同时产生大量的H2O2,而Al(OH)3在产生较高H2O2积累的同时并未造成明显的马铃薯细胞死亡。SDS-PAGE电泳分析表明,Al(OH)3处理的马铃薯明显不同于Al3+及空白对照。[结论]马铃薯块茎在感病过程中受土壤铝溶出率及铝形态变化的双重影响。     

Ca2+、Mg2+诱导大豆根细胞程序性死亡

将培养到根长至1 cm左右的大豆根浸入到浓度分别都为50 mmol/L的、以NO3-为背景的Ca2 、Mg2 混合溶液中,在处理到48 h和60 h时进行细胞形态学观察、TUNEL检测、单细胞凝胶电泳以及丙二醛含量和细胞膜透性的测定,将浸入去离子水中培养的作为对照,再将浸入浓度都是100 mmol/L、以NO3-为背景的Ca2 溶液中和Mg2 溶液中,分别处理48 h进行TUNEL检测。试验结果表明经Ca2 、Mg2 单独处理的大豆根没有发生细胞程序性死亡(PCD),而Ca2 、Mg2 混合处理的大豆根发生了PCD。所以大豆根产生PCD是Ca2 、Mg2 共同诱导的结果,并推测了其发生PCD的机制。     

拟南芥PGK基因家族功能的初步分析

磷酸甘油酸激酶(Phosphoglycerate kinase)是一类进化上非常保守的蛋白家族,因而利用模式植物拟南芥研究PGK家族基因功能具有普遍意义。拟南芥基因组中含有三个PGK基因家族成员(PGK1,PGK2和PGK3),但是对于它们的基因表达模式和蛋白定位的研究还不是很清楚。本文利用实时荧光定量PCR技术检测了PGK基因家族的表达模式,结果表明三个PGK基因在拟南芥的各个组织器官和发育阶段中都有表达。利用拟南芥原生质体瞬时转化系统对三个PGK蛋白进行亚细胞定位,结果显示PGK1和PGK3定位于细胞基质,而PGK2定位于叶绿体。另外,我们分离得到了PGK2基因的T-DNA插入敲除突变体pgk2。pgk2在正常条件下表现出叶片黄化,PR1基因上调表达和H_2O_2过量积累等类似于超敏反应的细胞死亡表型。进一步的遗传分析表明pgk2的细胞死亡表型和T-DNA插入位点紧密连锁,暗示着pgk2的细胞死亡表型是由于PGK2的基因缺失造成的,因此PGK2可能在调控植物细胞程序化死亡过程中有重要作用。以上研究结果对于进一步探讨PGK基因家族的功能具有重要的参考价值。     

小麦颖果发育中筛分子和导管结构变化及酸性磷酸酶作用

导管经历了完整的细胞程序性死亡过程(programmed cell death,PCD),形成运送水分的管状通道;而筛分子分化则经历了细胞程序性半死亡过程,形成运输有机养分的通道。为了进一步弄清二者在小麦(Triticumaestivum L.)颖果发育过程中超微结构上的变化,本研究利用生物电镜和酶的超微细胞化学定位技术比较了筛分子和导管分化过程中超微结构的变化,以及酸性磷酸酶(ACPase,acid phosphatase)活性的分布动态。结果表明:筛分子呈对称性半圆形分布于导管的两侧,且筛分子内细胞核的降解晚于导管,筛分子细胞质主要通过液泡膜内陷包裹细胞器,形成自噬体进行降解,最终仍保留了部分细胞器碎片,筛分子仍然存活;而在导管分化中,主要是液泡破裂后,胞内细胞质被完全降解,导管最终死亡,形成管状分子。ACPase作为液泡的标志性酶,在导管液泡膜破裂后,多定位于线粒体等发生降解的细胞器上。而在筛分子中,不仅在发生降解的线粒体等细胞器上检测到了ACPase活性,在成熟筛分子胞间连丝上也检测到了ACPase活性,表明ACPase不仅参与了小麦颖果筛分子和导管发育中PCD进程,可能还与细胞间物质运输有关。     

线粒体与细胞凋亡

细胞调亡（apoptosis）或程序性细胞死亡（programmed cell death, PCD）是一种主动的由基因决定的细胞自我破坏过程,在多细胞生物个体发育以及体内平衡维持中起着重要作用。许多因素可以诱导细胞发生凋亡,线粒体在细胞凋亡的信号转导中起着决定性的作用。     

高等植物液泡加工酶VPE家族的生物信息学分析

利用已经分离的植物液泡加工酶(vacuolar processing enzyme,VPE)蛋白家族的Peptidase_C13结构域序列为检索序列,对拟南芥和水稻中的VPE家族成员进行序列分析,同时利用所有成员的氨基酸序列构建系统进化树,并对其中的保守序列以及信号肽区段和亚细胞定位进行了分析.结果表明:1)结合同源序列的搜索和结构域的鉴定,最终在拟南芥和水稻中确定了8个和13个VPE,其中2个拟南芥和11个水稻VPE成员为首次报道;2)蛋白系统进化分析表明,该基因家族的基本特征在拟南芥和水稻分离之前就已经形成;3)多序列联配以及MEME分析表明,Peptidase_C13结构域在VPE家族成员间高度保守;4)亚细胞定位分析表明,VPE成员定位于细胞中的不同特定位置,定位于液泡中的占多数.     

Zn2+对高盐和紫外线胁迫条件下水稻根尖细胞程序性死亡的影响

前期研究表明:500mmol.L-1NaCl处理能诱导水稻武运粳8号根尖细胞发生细胞程序性死亡(programmed celldeath,PCD)。为了研究Zn2+对盐胁迫诱导的水稻根尖细胞PCD的影响,采用不同浓度Zn2+进行试验,结果表明:10μmol.L-1Zn2+能够在一定程度上缓解PCD现象。对这一过程中抗氧化酶(CAT、APX、POD和SOD)活性进行检测,发现抗氧化酶活性短期迅速升高,随后降低,10μmol.L-1Zn2+试验组的抗氧化酶活性高于对照组与单独NaCl处理组。而对H2O2在根尖细胞积累的观测结果显示Zn2+的添加能减少H2O2的积累,证明低水平Zn2+(10μmol.L-1)能够诱导抗氧化酶活性上升,并抑制活性氧产生。Zn2+同样可以缓解紫外线诱导的水稻根尖细胞原生质体PCD,而添加特异性的锌离子螯合剂TPEN(NNN′,N′-tetrakis-(2-pyridylmethyl)ethylenediamine)则会促进PCD的发生。据此推测:一定水平Zn2+对不同胁迫模式下发生的PCD进程的缓解作用具有普遍性。     

水稻糊粉层PCD过程细胞形态观察

糊粉层细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)是水稻(Oryza Sativa L.)种子萌发过程中的关键事件。为探明水稻糊粉层细胞程序性死亡过程中细胞形态的变化,利用荧光显微技术结合染色方法对不同萌发时间的水稻种子糊粉层细胞形态进行了观察。结果显示:糊粉层细胞死亡过程中液泡呈现2种变化类型,液泡化的最终形态也有所差异;糊粉层细胞死亡的发生与液泡化程度紧密联系,并且与胚的生长及距离有明显的时间效应和位置效应。     

洛伐他汀对Hela和HCT116细胞凋亡的诱导效果

采用洛伐他汀诱导Hela细胞和HCT116细胞,以探讨洛伐他汀对两种细胞体外死亡和凋亡机制。结果表明:经过浓度为20μmol/L和50μmol/L的洛伐他汀处理24 h、48 h和72 h后,两种细胞的死亡和凋亡率与处理浓度及时间成正相关,在不含胎牛血清(SVF)条件下效果更明显;经25μmol/L洛伐他汀处理48 h后,caspase-2表达在两个细胞系中均有提高,尤以Hela更明显。故初步认为,Lovastatin能引起Hela、HCT116细胞的死亡和凋亡,凋亡机制与caspase-2表达有关。     

美国研究发现桃、李提取物可杀死乳腺癌细胞

最近美国得克萨斯农业生命研究中心检测发现,乳腺癌细胞（即使是最具有攻击性的类型）在经过桃、李提取物处理之后会死亡,但正常细胞不会受到伤害。研究人员称,本研究中引起癌细胞死亡的是两种酚类化合物,这一结果已经在《农业与食品化学》杂志发表。这两种酚类化合物是水果中产生的有机化合物,呈弱酸性,可能与香味、味觉或颜色等性状有关,在水果中普遍存在,但核果类水果中含量特别高。