Rubisco的研究进展

从Rubisco的分布、基因的表达调控、结构和功能、分子结构与等电点（pI）的矛盾等方面对Rubisco的研究进展进行了综述。     

不同品质类型小麦灌浆期旗叶Rubisco降解变化研究

为了解小麦籽粒蛋白品质的形成机制,以弱筋和强筋小麦为材料,研究了小麦灌浆期间旗叶叶绿素含量以及Rubisco （1,5二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶）降解的变化。结果表明,小麦灌浆期间不同品质类型品种旗叶叶绿素含量和Rubisco含量差异明显,弱筋小麦品种宁麦9号和扬麦15花后15~25 d旗叶叶绿素含量分别降低16.8%和19.6%,而强筋小麦品种郑麦9023和镇麦168花后15~25 d叶绿素含量下降幅度分别为52.8%和34.6%;旗叶灌浆期内肽酶活性呈先升高后降低的趋势,并且2个强筋品种花后5~25 d内肽酶活性始终高于2个弱筋品种;小麦旗叶Rubisco含量在开花后呈逐渐降低的趋势,但两个弱筋小麦品种旗叶中Rubisco含量始终高于两个强筋小麦品种。此外,扬麦15花后15～20 d才可以看出Rubisco亚基出现降解现象,郑麦9023在花后15 d就已经明显出现了Rubisco大亚基降解,说明强筋小麦郑麦9023旗叶较弱筋小麦扬麦15衰老早。     

钙对低温胁迫下小麦幼苗光合作用及相关生理指标的影响

先用40 mmol/L CaCl2和蒸馏水预处理小麦种子, 再将其幼苗放在低温下胁迫. 结果表明: 处理组小麦幼苗叶片光合速率、叶绿体希尔反应活力、 1, 5-二磷酸核酮糖羧化酶活性以及叶绿素a、 b与类胡萝卜素含量均高于对照组, 且差异显著; 同时, 处理组叶绿体ATPase活性也高于对照, 但差异不显著. 由此推测Ca2+维持低温胁迫下小麦叶片     

干热胁迫下紫花苜蓿Rubisco羧化酶和活化酶活性变化及其基因表达的研究

为探讨核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶（Rubisco）和Rubisco活化酶（Rubisco activase，RCA）活性变化及其基因表达，本研究以云南野生紫花苜蓿（Medicago sativa）和‘阿尔冈金’紫花苜蓿为材料，测定其在干旱和高温条件下植株叶片Rubisco和RCA酶活性，并采用RT-qPCR分析Rubisco大亚基（rbcL）和Rubisco活化酶基因（rca）对干热胁迫的响应。结果表明随干热胁迫时间的延长，野生紫花苜蓿的Rubisco酶活性总体高于‘阿尔冈金’，且野生紫花苜蓿中的RCA酶活性对干热胁迫的响应时间较‘阿尔冈金’晚。rbcL基因和rca基因表达量受干热胁迫影响起初显著上升，而后随干热胁迫时间的延长持续降低，但野生紫花苜蓿的基因表达水平总体高于‘阿尔冈金’。2种酶活性与其基因表达之间的相关性均不显著，而rbc L和rac基因之间的表达量均呈显著正相关。     

海南杜鹃热诱导基因RhRCA1启动子的克隆与功能分析

为了阐述RhRCA1基因的调控机制,以海南杜鹃(Rhododendron hainanense)3年生扦插苗为材料,分析RhRCA1高温响应和组织表达特性;并克隆获得RhRCA1的启动子序列,将该启动子分别驱动荧光素酶报告基因在烟草中瞬时表达、GUS报告基因在拟南芥中稳定表达,分析该启动子活性、组织特异性和热诱导性。结果显示:(1)25℃条件下,RhRCA1表达量极低,37℃处理后其表达量显著升高,呈现典型的热诱导特性,并且RhRCA1在绿色组织中的表达量显著高于非绿色组织,呈现组织特异性;(2)获得的启动子长1624 bp,其含有多个非生物胁迫响应、光响应、组织特异性等相关元件;(3)构建RhRCA1启动子和萤光素酶融合的植物表达载体,在烟草叶片中瞬时表达,荧光成像结果表明RhRCA1启动子能强烈响应高温胁迫;(4)构建RhRCA1启动子和GUS融合的植物表达载体,转化拟南芥植株筛选至T3代,GUS染色结果显示,高温能显著诱导RhRCA1启动子在拟南芥子叶、成熟叶、茎、萼片、果荚等绿色组织中的表达。研究结果表明RhRCA1启动子是1个兼具高温诱导型和组织特异性的启动子,可应用于植物抗逆基因工程,提高植物在高温胁迫下的抗性。     

Combining Phytate/Ca~（2＋） Fractionation with Trichloroacetic Acid/Acetone Precipitation Improved Separation of Low-Abundant Proteins of Wheat （Triticum aestivum L.） Leaf for Proteomic Analysis

Proteomic assessment of low-abundance leaf proteins is hindered by the large quantity of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco) present within plant leaf tissues. In the present study, total proteins were extracted from wheat (Triticum aestivum L.) leaves by a conventional trichloroacetic acid (TCA)/acetone method and a protocol first developed in this work. Phytate/Ca2+ fractionation and TCA/acetone precipitation were combined to design an improved TCA/acetone method. The extracted proteins were analysed by two-dimensional gel electrophoresis (2-DE). The resulting 2-DE images were compared to reveal major differences. The results showed that large quantities of Rubisco were deleted from wheat leaf proteins prepared by the improved method. As many as (758±4) protein spots were detected from 2-DE images of protein extracts obtained by the improved method, 130 more than those detected by the TCA/acetone method. Further analysis indicated that more protein spots could be detected at regions of pI 4.00-4.99 and 6.50-7.00 in the improved method-based 2-DE images. Our findings indicated that the improved method is an efficient protein preparation protocol for separating low-abundance proteins in wheat leaf tissues by 2-DE analysis. The proposed protocol is simple, fast, inexpensive and also applicable to protein preparations of other plants.     

钾元素对植物光合速率、Rubisco和RCA的影响

钾离子可提高叶肉细胞渗透势，增加植物叶片水势，减少气孔阻力，增多叶绿体内基粒，促进光合电子传递及光合磷酸化，提高光合关键酶二磷酸核酮糖羧化酶／加氧酶（Rubisco)和Rubisco活化酶（RCA）的含量和活性，明显降低量子需要量，提高光合速率。Rubisco是光合速率的关键酶，RCA对Rubisco活性有重要的调节作用。低钾主要导致Rubisco及RCA含量均降低，限制了体内Rubisco的活化和Rubisco总活性，降低了Rubisco的初始活性，使CO2固定作用低于Rubisco的最大能力，制约了光合速率和生物产量的提高。同时钾离子对Rubisco和RCA没有直接的活化作用。参50     

Rubisco活化酶免疫单扩散定量分析研究

利用纯化的Rubisco活化酶，制备了该酶兔抗体，并研究了该酶免疫单扩散定量技术。结果表明，在Rubisco活化酶0～200μg/mL的浓度下，酶量与沉淀圈面积成正比，酶的粗提液经35%的硫铵沉淀后可用免疫单扩散法定量。抽穗后水稻剑叶Rubisco活化酶含量在9d内下降缓慢，随后下降迅速。     

稻叶衰老期间光合衰退的主要内在因素

本文追踪了稻叶衰老过程中叶片光合作用，Ｒｕｂｉｓｃｏ初始羧化活力，总羧化活力及含量，可溶性蛋白和叶绿素含量的变化，以明确哪一个是叶片衰老期间光合衰退的主要原因．结果表明，尽管光合速率与上述因子都有极显著的直线正相关，但其相关系数依次降低，净光合速率与Ｒｕｂｉｓｃｏ初始羧化活力，Ｒｕｂｉｓｃｏ总羧化活力，Ｒｕｂｉｓｃｏ含量，可溶性蛋白和叶绿素含量的决定系数（ｒ￣２）分别为０．９１，０．９０，０．７８，０．７３和０．７１．在净光合速率与Ｒｕｂｉｓｃｏ初始羧化活力之间不仅有最高的决定系数，而且无论第１０叶还是剑叶的数据都较合理地分布在回归线两侧，这表明稻叶衰老期间Ｒｕｂｉｓｃｏ初始羧化活力下降是光合衰退的最直接的内在因素．