毛白杨花粉败育过程中Ca^2＋-ATPase的异常变化

为研究木本植物花粉败育过程中Ca2+ ATPase的影响,本文利用氯化铈沉淀和电镜细胞化学方法,对不同育性毛白杨花药在小孢子发生发育过程中Ca2+ ATPase进行了定位。结果表明:Ca2+ ATPase在可育花药小孢子母细胞时期大量分布于小孢子母细胞质膜、液泡膜及内膜系统,花药内壁细胞内膜系统和绒毡层细胞质膜,随后Ca2+ ATPase在上述细胞中均减少甚至消失,并于小孢子时期和成熟花粉时期分别在小孢子和花药内壁细胞中再次沉积;不育花药小孢子母细胞以及此时期绒毡层细胞质膜上并无明显Ca2+ ATPase,花药表皮、药室内壁以及中层的Ca2+ ATPase都高于同一时期的可育花药,其绒毡层细胞解体不完全。由上述结果推测:毛白杨不育花药内小孢子母细胞和药壁中Ca2+ ATPase分布异常,影响细胞内钙离子的主动转运,可能导致钙离子异常累积,进而通过影响小孢子母细胞和药室内壁细胞的正常代谢、绒毡层细胞的及时降解而导致花粉败育。      

Incidence and molecular markers of 2n pollen in Populus tomentosa Carr

Incidence and molecular markers of 2n pollen in Populus tomentosa Carr     

香蕉Ca2+-ATPase的基因克隆与表达分析

Ca2+-ATPase是植物逆境胁迫反应中的一种重要调节器.通过设计兼并引物,首次从香蕉果实中克隆得到Ca2+_ATPase基因,命名为MaCA.进一步通过Northern杂交方法检测了MaCA基因在低温胁迫和热激下的表达.结果表明,冷害温度(7℃)下,MaCA基因在冷害症状出现时(第4d)表达最强.热激(52℃、3 min)处理后0.5～6 h迅速诱导了MaCA基因表达增强,之后逐渐减弱.研究结果说明,香蕉MaCA基因在增强对温度胁迫的适应性中起到了关键作用.     

淡水鱼肌球蛋白Ca2+-ATPase热稳定性的季节变化

对来自春季（4月份）、夏季（8月份）、秋季（11月份）和冬季（1月份）的草鱼（Ctenopharyngodon idellus）和鲢（Hypophthalmichthys molitrix）骨骼肌肌球蛋白进行提取和纯化,通过测定肌球蛋白在不同热变性温度下Ca^2＋-ATPase的变性速率常数（KD）,考察了两种淡水鱼肌球蛋白热稳定性的季节变化.研究结果表明,两种鱼肌球蛋白Ca^2＋-ATPase的活性均显示夏季鱼＞春季鱼＞秋季鱼＞冬季鱼.在35 ℃、40 ℃、45 ℃和50 ℃的热变性温度下,测定了两种鱼的肌球蛋白Ca^2＋-ATPase变性速率常数（KD）,证明了肌球蛋白的热变性符合一级反应速度方程.经35 ℃热变性的肌球蛋白的KD值显示了冬季鱼约为夏季鱼的4倍,而秋季鱼和春季鱼介于冬季鱼和夏季鱼之间,且秋季鱼的KD值略低于冬季鱼,而春季鱼的KD值略高于夏季鱼.在40 ℃、45 ℃和50 ℃的热变性温度下,对各种肌球蛋白测得的KD值的变化趋势与上述结果相似.本研究证明了淡水鱼肌球蛋白的热稳定性夏季鱼明显优于冬季鱼,而春季鱼和秋季鱼分别与夏季鱼和冬季鱼的相似.     

Ca2+和Ca2+-ATPase在小麦颖果筛分子分化中的动态变化

 【目的】探讨Ca2+ 和Ca2+-ATPase在小麦颖果筛分子（sieve elements,SEs）分化过程中的动态变化及其在SEs的细胞程序性死亡（programmed cell death,PCD）中的作用。【方法】用透射电子显微术观察小麦颖果韧皮部分化过程中的超微结构变化;用Ca2+特异性荧光染色法和焦锑酸钾沉淀法,对小麦颖果韧皮部分化过程中的Ca2+进行组织和亚细胞水平的定位;同时用铅盐沉淀法对Ca2+-ATPase进行定位。【结果】超微结构观察发现,在SEs发育初期,细胞壁逐渐加厚,且内壁呈突起状,随着分化的进行,SEs细胞壁较以前明显变薄且平滑。Ca2+荧光试验表明,花后6～10 d,SEs细胞壁中有Ca2+的积累,其中花后9 d,SEs细胞壁Ca2+浓度最高;到花后14 d,细胞壁Ca2+浓度下降至对照水平。Ca2+亚细胞定位表明,在SEs中,花后1～2 d Ca2+主要分布在细胞膜上和细胞核中;花后4 d,SEs细胞质中Ca2+浓度增加,并且线粒体中也出现Ca2+颗粒;但到花后5～8 d,Ca2+主要分布在SEs细胞壁中,此时线粒体中未发现Ca2+颗粒;在花后10～18 d,Ca2+再次从细胞壁转移到胞内;花后20 d,SEs中Ca2+消失。在中间细胞（intermediary cells,ICs）中,花后1～18 d始终都有Ca2+颗粒,主要分布在细胞内壁上和液泡中。在SEs发育过程中,Ca2+-ATPase的活性发生显著变化。花后3 d时,SEs中的Ca2+-ATPase活性最弱;花后4～14 d SEs有较强的Ca2+-ATPase活性,且主要分布在SEs的细胞壁、细胞膜、胞间连丝等部位和线粒体、细胞核等细胞器上。【结论】Ca2+和Ca2+-ATPase在小麦颖果SEs的分化过程中呈动态变化,Ca2+可能参与介导了SEs的PCD过程。此外,Ca2+和Ca2+-ATPase可能对SEs细胞壁的加厚和SEs的功能实施有一定调控作用。     

温度逆境交叉适应过程中葡萄幼苗质膜Ca2+-ATPase的细胞化学定位与活性变化

【目的】研究植物交叉适应现象及其生理生化机制。【方法】以京秀葡萄（Vitis vinifera L. cv. Jingxiu）为试材，研究了38℃/10 h的高温锻炼预处理和8℃/2.5 d的低温锻炼预处理分别对随后0℃低温和45℃高温胁迫期间葡萄叶片细胞质膜Ca2+-ATPase的影响。从生化水平测定了定位在质膜、液泡膜上的Ca2+-ATPase的活性，并用氯化铈沉淀的电镜细胞化学方法，定位观察了质膜Ca2+-ATPase的活性。【结果】高温锻炼预处理提高了微粒体膜上的Ca2+-ATPase酶的活性，并且在随后的低温胁迫条件下，保持了酶活性的稳定性；低温锻炼提高了微粒体在高温胁迫下的ATP酶活性。【结论】高温锻炼诱导的抗冷性和低温锻炼所诱导的耐热性的提高与微粒体膜上Ca2+-ATPase活性的变化有关，且高温锻炼和低温锻炼具有相同的调控机制。