稻瘟菌侵染过程相关信号通路研究进展

稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)是典型的植物致病菌,其侵染过程依赖多种信号通路参与调控,包括环化腺苷酸(cAMP)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路和Ca2+信号通路。最新研究发现,除了cAMP信号通路和MAPK信号通路,Ca2+信号通路在稻瘟菌的生长发育、孢子萌发、侵染结构形成和致病性方面也具有重要作用。结合这些信号通路及其相关基因和蛋白研究,综述了调控稻瘟菌致病性相关发育的信号传递分子机理,旨在为稻瘟菌致病机理的研究提供新的线索。     

Ca2＋对芒果果实后熟效应的研究

以7-8成熟的芒果果实为材料，比较果实减压渗钙与否对后熟的效应，研究与果实后熟相关酶类的活性和CaM含量的动态变化，寻找它们之间的相互关系。结果表明：对照果实或者Ca2 处理果实在后熟过程中，CaM含量均发生变化，与此同时，伴随着PG、淀粉酶活性的变化，它们之间存在极显著的相关性。Ca2 果实后熟具有双重效应，当Ca2 处理果实置于室温下时，CaM含量、PG、淀粉酶活性明显受到抑制，后熟延缓。但把Ca2 处理果实冷藏(12d)后回至室温第3-4d时，或直接减压渗钙果肉切片，其CaM含量、PG、淀粉酶活性增加，后熟加快。外源乙烯能解除Ca2 的抑制效应。并讨论了Ca 的这些效应的可能机制。     

紫花苜蓿MsCIPK2的克隆及功能分析

【目的】CIPK是植物响应逆境胁迫信号通路中一类重要的蛋白激酶,可与CBL形成CBL-CIPK复合物,启动细胞内相关应答基因的表达而应对各种非生物胁迫。发掘并研究紫花苜蓿MsCIPK基因响应非生物胁迫的分子机理,有助于揭示紫花苜蓿抗逆生物学基础,为紫花苜蓿抗逆育种提供新的基因资源。【方法】通过PCR技术克隆MsCIPK2,使用生物信息学工具分析基因序列,利用qRT-PCR技术分析MsCIPK2,以及与其互作的4个CBL基因（MsCBL2、MsCBL6、MsCBL7和MsCBL10）在紫花苜蓿各组织中的表达水平,在烟草叶片表皮细胞中,瞬时表达pCAMBIA1302-GFP-MsCIPK2融合表达载体,通过激光共聚焦显微镜观察进行亚细胞定位,利用酵母双杂交技术分析MsCIPK2与4个MsCBLs蛋白互作情况,利用发根农杆菌诱导紫花苜蓿产生过量表达MsCIPK2的毛状根,利用qRT-PCR技术分析转基因毛状根株系中相关基因的表达水平。【结果】通过PCR扩增获得MsCIPK2片段,该基因CDS为1 230 bp,编码409个氨基酸,具有典型的CIPK家族的ATP结合位点、激活环、NAF motif和PPI motif等结构域。MsCIPK2在紫花苜蓿根中表达量最高,在花中表达量最低。亚细胞定位结果显示,MsCIPK2蛋白定位于内质网。酵母双杂交试验结果显示,MsCIPK2蛋白与MsCBL2、MsCBL6、MsCBL7和MsCBL10蛋白具有相互作用,且与MsCBL10蛋白相互作用较强。MsCBL2、MsCBL6和MsCBL10在紫花苜蓿根中表达量最高,MsCBL7在荚中表达量最高。qRT-PCR结果表明,过量表达MsCIPK2的毛状根中响应非生物胁迫基因ATPase、P5CS、CYP705A5、COR47、HAK5和RD2的表达量均明显上调。在200 mmol·L^-1 NaCl和20%PEG处理条件下,与对照相比,过量表达MsCIPK2毛状根的丙二醛含量降低,SOD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量增高。【结论】紫花苜蓿MsCIPK2与MsCBLs蛋白互作,主要在根中表达并响应盐和干旱胁迫,过量表达MsCIPK2可以提高紫花苜蓿的耐盐性和耐旱性,MsCIPK2可作为提高紫花苜蓿抗逆育种的候选基因。     

钙离子对猪精子蛋白酪氨酸磷酸化及活力影响

研究主要探究钙离子(Ca2+)对猪精子蛋白酪氨酸磷酸化及活力的作用。利用计算机辅助精子活力分析仪(CASA)检测、蛋白免疫印迹测定不同Ca2+浓度对精子活力指标及蛋白酪氨酸磷酸化水平的影响,并对精子样品的酪氨酸磷酸化蛋白的分布情况进行观察。结果显示,当Ca2+浓度≤1.0mmol/L时,精子活力和蛋白酪氨酸磷酸化水平增高;然而,当Ca2+浓度≥3.0mmol/L时,则明显抑制精子活力和蛋白酪氨酸磷酸化水平,尤其分子量约为27和34kDa的高丰度蛋白磷酸化程度明显降低(P0.05)。高浓度Ca2+(4.0mmol/L)明显抑制鞭毛处蛋白酪氨酸磷酸化。因此,细胞外钙离子对猪精子活力和蛋白磷酸化起到重要调节作用,低浓度Ca2+促进精子活力及蛋白酪氨酸磷酸化,高浓度Ca2+(≥3.0mmol/L)抑制精子活力及蛋白酪氨酸磷酸化。本研究初步明确了Ca2+浓度对猪精子蛋白磷酸化及精子活力的影响,为进一步研究精子获能提供参考。     

Ca~(2+)与植物抗逆性研究概况

论述了在逆境下植物体内Ca2+的变化及其作为抗逆信号分子的生理功能。对Ca2+在逆境下诱导抗逆蛋白、激活保护酶活性、调节抗逆基因的表达和参与活性氧的代谢等方面来调控植物的抗逆性进行了概述。提出了Ca2+在植物抗逆性研究中存在的问题及今后的研究方向。     

植物细胞中钙离子作用的研究进展

综述植物细胞中钙离子的存在形式、钙通道的类型、钙信号的产生及其在调节植物应对环境刺激和抗病抗逆中的作用。     

植物抗病的Ca~(2+)信号转导研究进展

综述了近年来植物抗病Ca2+信号系统方面的研究进展,包括Ca2+信号的产生及特点、Ca2+的转移系统、钙结合蛋白(CaM)的生理功能、Ca2+信号系统在植物抗病中的可能作用,并对今后的研究方向提出了建议。     

香蕉钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白基因MaCBL1的克隆及序列分析

[目的]为香蕉钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白基因MaCBL1调控机理的研究奠定基础。[方法]根据在香蕉果实抑制缩减文库中获得的一个CBL基因片段,采用PCR方法克隆了MaCBL1基因全长cDNA序列并对其进行了初步的生物信息学分析。[结果]MaCBL1基因cDNA序列全长1 078 bp,编码213个氨基酸残基。多重序列比对结果显示,MaCBL1推导的氨基酸序列与其他植物来源的CBL基因的氨基酸序列同源性较高。遗传进化分析表明MaCBL1与其他植物如杨树、甘蓝、沙冬青、棉花和水稻的CBL基因的亲缘关系较近,并在同一个进化枝上。[结论]该研究为进一步研究香蕉钙调神经磷酸酶B亚基样蛋白对香蕉生长发育、果实的成熟调控及对各种逆境反应的调控提供了依据。     

植物CBL-CIPK信号系统研究进展

Ca2+是植物在不同发育阶段和响应多种复杂环境刺激的核心调控因子。CBL蛋白(Calcineurin B-likeproteins)和CIPK蛋白激酶(CBL-interacting protein kinases)通过相互作用解码特异的钙信号从而实现相应的生理功能。文章主要从CBL-CIPK信号系统关键组分及相互作用,解码钙信号的机制,生理功能和调节机制等方面综述相关研究进展,并对未来的研究方向进行展望。     

渗透胁迫下CaM合成与胞质Ca2+关系初步研究

通过外源添加Ca^2 ,EGT和Verapamil(异博啶），初步研究了渗透胁迫下CaM合成与Ca^2 的关系。渗透胁迫下，0mmol/L,20mmol/L,Ca^2 ,EGTA和Verapamil处理均提高小麦幼苗根叶CaM含量。结果表明：渗透胁迫下，胞质Ca^2 浓度升高和降低均促进CaM的合成，Ca^2 参与了CaM的合成。     

植物Ca2+信号的研究进展

在植物的生长发育过程中,为了适应环境,调节自身代谢和生长,需要对各种外界环境刺激以及植物内部生理信息做出反应,因此,植物产生了自己的信号系统。Ca2 作为一种信号分子在植物细胞信号系统中起着举足轻重的作用。针对国内外对植物Ca2 信号的研究情况,综述了Ca2 信号的产生、Ca2 信号参与的各种植物生理过程、Ca2 信号的检测以及其研究的最新进展。     

Ca2+-CaM系统在生长素诱导莴苣侧根原基形成中的作用

采用不同浓度的CaCl2、EGTA\,CPZ\,TFP和La(NO3)3处理莴苣幼苗种子根,结果表明,4 mg*L-1的氯化钙对莴苣幼苗侧根原基形成有促进作用,侧根原基数目为对照的2.1倍,并对生长素的促根效应有加合效应,可达17%以上;而钙离子专一性螯合剂乙醇双乙胺醚-N,N-四乙酸(EGTA)则起抑制作用,且其抑制作用能在一定程度上被氯化钙所恢复;钙调素抑制剂氯丙嗪(CPZ)和三氟拉嗪(TFP)也起抑制作用,抑制率最高可达40%左右;而钙离子通道阻断剂镧离子在很低浓度下却有促进作用,且与生长素处理有加合效应,其效应与钙离子类似.     

肉鸡腹水综合征患鸡肺脏组织钙沉积和Ca2＋-ATPase活性变化

肺动脉收缩和重塑在肉鸡AS发生过程中起着重要作用.本实验经采用右心导管法研究发现AS患鸡PASP 、PADP和mPAP极显著高于对照组(P <0.01).同时,采用焦锑酸钾沉淀法、电镜酶细胞化学法研究AS患鸡肺脏组织Ca2+和Ca2+-ATPase活性变化,发现AS患鸡肺脏组织中钙沉积量显著增多,且Ca2+-ATPase的电子密度颗粒显著减少或缺失.表明AS患鸡具有明显的肺动脉高压,其可能与肺脏组织,特别是肺动脉平滑肌细胞钙处理能力异常导致的钙离子浓度升高和肌浆网Ca2+-ATPase酶活性降低有关.     

Al~(3+)和Al~(3+)胁迫下Ca~(2+)对小麦幼叶细胞生理功能及保护酶活性的影响

采取水培法分别研究了不同水平的Al3+和在同一水平的Al3+胁迫下不同水平的Ca2+对小麦(Triticum aestivum L.)幼苗地上部分高度、叶片叶绿素含量和净光合速率、保护酶活性、脂质过氧化(MDA含量)和膜透性(电解质泄漏率)的影响.结果表明,随营养液中Al3+水平的增加和处理时间的延长,小麦幼苗地上部分的伸长生长受抑制的程度逐渐加深,叶片叶绿素含量和净光合速率及保护酶活性逐渐下降,MDA含量和电解质泄漏率逐渐上升.Al3+胁迫下,增加Ca2+供应时,Al3+的上述影响被削弱.这些结果暗示,Al3+处理抑制小麦幼苗地上部分的伸长生长及其对光合功能的影响与导致膜质过氧化作用加剧、膜透性增加、保护酶活性下降等有关;在一定程度上,Ca2+具有缓解Al3+毒害作用.     

Ca2+对黄瓜花粉萌发和花粉管生长的影响

采用花粉液体培养法研究了Ca2 对黄瓜花粉萌发和花粉管生长的影响。结果表明:花粉放在没有外源Ca2 的培养液中,花粉萌发率稍低,但仍能萌发与生长,说明外源Ca2 并不是花粉萌发必需的。10-4mol/L的游离Ca2 最有利于花粉的萌发,EGTA对花粉萌发和花粉管的生长有抑制作用,但外源的Ca2 可以逆转EGTA的抑制作用。     

套袋红富士苹果果实发育过程中Ca~(2+)-ATPase活性变化

以红富士苹果(Malus domesticaBorkh.cv.‘Red Fuji’)为试材,研究了发育过程中以及成熟后期套袋果实Ca2+-ATPase的活性变化。结果表明,发育初期,苹果果实的Ca2+-ATPase活性较高,随着果实生长发育,Ca2+-ATPase活性逐渐下降,在发育后期Ca2+-ATPase活性有所提高。与对照相比,套袋红富士苹果果实Ca2+-AT-Pase的活性呈现先降低后升高又降低的变化趋势。发育后期,摘除果袋后苹果果实的Ca2+-ATPase活性与对照相比有显著增加。与对照相比,套袋降低苹果果实的Ca2+浓度。由此表明,套袋可能通过影响钙素的吸收运转和Ca2+-ATPase活性而调控苹果果实的生长发育和品质形成。     

NaCl胁迫下钙对小麦幼苗保护酶及膜质过氧化的影响

:以抗盐和盐敏感2种不同基因型的冬小麦为试验材料,研究Ca2+对NaCl胁迫下不同生长阶段的小麦幼苗保护酶系统和膜脂过氧化的影响.结果表明,1% NaCl胁迫对小麦幼苗造成了一定程度的氧化伤害.对抗盐品种的氧化伤害晚于敏感品种,且程度轻.适当浓度外源Ca2+处理能够提高NaCl胁迫下小麦幼苗体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性,抑制过氧化作用产物丙二醛(MDA)的积累,表明适当浓度的Ca2+处理对提高小麦抗盐能力是有益的,缓解盐害的作用与基因型、钙浓度和胁迫时间等因素有关.     

铁·镁·钙元素对白腐真菌生长及降解石油的影响

[目的]探讨黄孢原毛平革菌的生长及对石油的降解能力的优化条件。[方法]选用白腐真菌的典型菌种——黄孢原毛平革菌作为降解菌,研究其生长及对石油的降解性能,以不同浓度的Fe、Mg、Ca元素作为研究对象,在筛选单因素最佳水平的基础上,设计L9(33)正交表进行正交试验,对各因素的重要性及其最优水平进行分析。[结果]单因素试验表明,体系中添加Fe、Mg、Ca元素对白腐真菌的生长及其对石油的降解能力有较大的影响。正交试验结果表明,3种元素对P.C.菌降解石油的影响大小依次为Fe2+Ca2+Mg2+;溶液中铁、镁、钙元素的最佳组合为0.008 g/L的Fe2+、0.8 g/L的Mg2+、1.5 g/L的Ca2+,该条件下10 d后白腐真菌对石油的降解率为70.9%。[结论]该研究为探索白腐真菌的生长及其对石油降解能力的优化提供了科学依据。