ABA在植物细胞抗氧化防护过程中的作用

水分胁迫是一种影响植物生长发育、限制作物产量的重要环境因子,植物激素脱落酸（ABA）在调节植物对水分胁迫响应的过程中起重要作用。ABA不仅可以通过诱导气孔关闭来调节植物水分代谢,而且可以通过诱导脱水耐性蛋白的表达来增强植株对水分胁迫的抗性。越来越多的证据表明,ABA增强水分胁迫耐性的作用与其诱导的抗氧化防护系统有关。本文综述了ABA诱导活性氧产生、抗氧化防护酶基因表达、抗氧化防护酶活性增强方面的新进展,进一步分析了NADPH氧化酶、激酶磷酸化反应、Ca^2＋与活性氧之间的“交谈”在ABA诱导的抗氧化防护反应中的作用,认为：ABA诱导的抗氧化作用在植物细胞内的信号转导途径是网络,而不是直线通路,蛋白激酶磷酸化反应是H2O2传递信号的主要方式。     

植物OST1基因功能研究进展

植物在生长过程中会遭受各种逆境胁迫,环境胁迫会引起植物体内一系列的信号反应,其中脱落酸(ABA)信号途径是一条重要的胁迫应答途径。作为ABA信号通路中的蛋白质激酶之一,气孔开放因子1(Stomatal opening factor 1,OST1)在植物逆境应答反应中扮演重要角色。因此,研究OST1基因在植物逆境应答中的功能有助于阐述植物耐逆分子机制。从OST1的相互作用因子及其在信号通路中的调控作用等方面进行阐述,对其介导的逆境应答机制进行了系统总结。     

干旱胁迫下植物的信号转导及基因表达研究进展

干旱是影响植物生长的主要因素之一,研究植物在干旱胁迫下的反应机制具有重要的现实意义。ABA、H2O2和NO在植物响应干旱胁迫反应中可能作为信号分子的作用。在干旱胁迫下,植物由“渗透感受器”感受外界胁迫信号。通过第二信使及其下游蛋白激酶级联传导反应,调控了一系列基因的表达。根据干旱信号转导过程中胁迫相关基因的表达是否依赖ABA,存在依赖ABA和非依赖ABA两途径。综述了植物干旱胁迫信号的感知、传递及其诱导的基因表达调控等方面的研究进展,对植物抗旱性的分子机理进行了展望。     

植物抗逆胁迫相关蛋白激酶的研究进展

蛋白激酶在信号感知、传导、基因的表达调控以及其他调节植物生长发育的众多生理过程中至关重要。植物体内的信号传导系统能够感知外界逆境胁迫,并传递逆境胁迫信号。通过蛋白激酶改变蛋白质的磷酸化和去磷酸化状态,下游的抗逆相关基因在转录表达水平上发生变化,从而启动相应反应来抵制危害。概述了近年来国内外有关植物抗逆胁迫的蛋白激酶的研究进展。     

ABA信号通路在植物胁迫响应中的作用

植物在漫长的进化进程中已经形成了能够快速感知和响应环境中胁迫因素的完善机制。在许多抗逆反应通路中,脱落酸(ABA)信号通路已被确定为植物中非生物胁迫反应的中枢调节因子,触发基因表达和适应性生理反应的主要变化。本文主要对植物中ABA的合成代谢、运输和信号传导方面的研究进展作一综述。     

失水处理诱导番茄中JA相关基因表达的研究

茉莉酸作为一种重要的植物激素,在调控植物对昆虫取食和腐生型病原菌等生物胁迫的抗性反应中具有重要作用。迄今为止,关于茉莉酸调控植物对非生物胁迫抗性的研究较少。以ABA和茉莉酸信号途径中一些番茄突变体为材料,利用荧光定量PCR方法研究失水处理对茉莉酸信号途径中相关标记基因的诱导情况,证明失水处理可诱导茉莉酸信号途径中相关标记基因的表达,这种诱导既依赖于ABA合成,又依赖于茉莉酸合成和信号传导,说明茉莉酸信号途径可能在调控番茄抗旱反应中发挥一定作用。     

蛋白磷酸化修饰在保卫细胞响应非生物胁迫中的作用机制

蛋白质的磷酸化是一种重要的蛋白质翻译后修饰方式。蛋白质的磷酸化与去磷酸化在植物气孔运动过程中起着关键的调节作用。目前,保卫细胞磷酸化蛋白质组学的主要研究内容包括鉴定磷酸化蛋白、定位磷酸化位点、定量磷酸化水平,进而揭示磷酸化和去磷酸化在植物气孔运动过程中所起的生物学功能。Open Stomata 1 (OST1)/SnRK2.6是蔗糖非酵解型蛋白激酶SnRK2(sucrose non-fermenting receptor kinase)家族的成员,具有典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶保守域,并主要在保卫细胞中表达。当植物处于正常生长环境时,ABA的受体PYR/PYL/RCAR不能作用于蛋白磷酸酶2C (PP2Cs,protein phosphatase 2Cs),PP2Cs通过与OST1互作抑制OST1的活性;在逆境胁迫下,PP2Cs解除对OST1蛋白激酶的抑制,随后OST1蛋白激酶启动对下游信号组分的调控作用并引起气孔运动。通过综述磷酸化修饰的定性和定量分析方法,以及蛋白质磷酸化修饰在保卫细胞应对非生物胁迫中的作用机制,提出了保卫细胞磷酸化蛋白组学领域目前存在的挑战和研究前景,旨在为深入了解保卫细胞应答非生物胁迫的气孔运动机制提供参考和新方向。     

水分胁迫下梨树叶片中脱落酸与甜菜碱水平的变化

脱落酸(ABA)是公认的植物感应干旱等环境胁迫的信号分子,甜菜碱是植物在干旱等环境胁迫下体内积累的渗透保护物质。但ABA是否参与了干旱诱导植物叶片中甜菜碱生物合成的信号转导过程,目前还存在争议。以梨树为试材,应用活体试验和离体试验一致证明,在梨树(Pyrus bretschneideri Redh.cv.Suli)遭受水分胁迫期间,叶片中ABA浓度显著增加,与此同时,甜菜碱水平也显著增加,表明水分胁迫下梨树叶片中甜菜碱水平是随ABA内源水平的升高而升高,这为ABA介导干旱胁迫原初物理信号、启动细胞内甜菜碱的生物合成与积累提供了又一明确的证据。     

ABA在植物与病原菌互作中的作用

脱落酸(ABA)是一种重要的植物激素,在植物受到生物或非生物压力时,其对植物抵御这些压力具有重要作用。脱落酸在生物胁迫下,通过干扰水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET)防御信号途径,可负调控植物抗病性。然而,近年来研究发现,脱落酸可通过诱导胼胝质积累正调控抗病性,但目前关于此方面的报道国内较少。综述了近年来关于ABA对植物防御研究的一些进展,介绍ABA在植物防御中所起的作用及调节机制。     

植物响应水分胁迫的分子机制研究进展

水分胁迫是影响植物生长发育及农作物产量和品质的主要限制因子.论述植物响应水分胁迫的分子机制,其信号转导整个过程包括细胞感知水分胁迫信号、胁迫信号的传递、第二信使激活一些相关的转录因子、转录因子与顺式元件相瓦作用诱导基因的表达.在水分胁迫起始信号和靶基因表达之间至少存在4条独立的信号转导途径,包括两条ABA依赖型和两条非...     

水分胁迫下离体烟叶中脂氧合酶活性与脱落酸积累的关系

采用河南农业大学设计的电热式温湿度自控烤烟箱，研究了水分胁迫离体烟叶中脂氧合酶（LOX）活性与脱落酸（ABA）积累的关系。结果表明，水分胁迫下ABA积累的同时，LOX活性也上升，二者相关性达5％的显著水平；LOX专一抑制剂去甲二氢菊木酸（NDGA）在抑制LOX活性的同时也阻断了ABA的积累；无细胞体系加入LOX可直接引起ABA的积累。这表明LOX很可能是生物合成及胁迫诱导ABA积累的一个关键酶。     

干旱胁迫下小麦（Triticumaestivum L.）幼苗中ABA 和IAA的免疫定位及定量分析

【目的】干旱是农业生产中存在的严重问题,是制约作物生长和限制农业种植面积进一步扩大的最主要因素,探明植物抗旱机理,将为农业增产增收提供重要保障。本试验旨在分析干旱胁迫下小麦幼苗中（根、叶鞘、叶片）脱落酸（ABA）和吲哚乙酸（IAA）的定位及含量,探索其动态变化规律,为干旱地区作物栽培的激素调控、干旱条件下小麦的化学调控提供理论依据。【方法】以冬小麦品种鲁麦21号为材料,采用温室盆栽自然干旱法,以免疫组织化学定位方法研究干旱胁迫下小麦幼苗（根、叶鞘、叶片）中内源激素ABA和IAA的定位,并用间接酶联免疫吸附测定法（icELISA）进行内源ABA和IAA含量分析。通过比较免疫组织化学定位的化学信号强度和icELISA检测的内源ABA和IAA含量,验证本试验结果的有效性。【结果】称重法控制水分持续干旱4周后,对照组（CK）小麦植株直立生长,叶片健康呈绿色,长势良好。干旱处理组（ND）小麦植株矮小,叶片面积减小,有不同程度的萎蔫和发黄现象。干旱胁迫下小麦幼苗根、叶鞘、叶片中的ABA免疫组织荧光信号均强于对照,其中叶片强弱差异最显著,叶鞘次之,各器官中保卫细胞和维管的强弱对比最为明显;IAA免疫荧光信号强度也高于对照,但相比ABA不明显;用icELISA进行定量分析,比较免疫组织化学定位的信号强度和icELISA检测的内源激素含量表明,上述免疫组织化学定位结果与icELISA的测定结果相一致,其中,根中的ABA含量为61.51 ng•g-1 FW,是对照的2.82倍（21.8 ng•g-1 FW）;叶鞘中ABA含量增加幅度较大,为175.35 ng•g-1 FW,是对照的3.65倍（48.02 ng•g-1 FW）;叶片中ABA含量增幅最大（512.12 ng•g-1 FW）,为对照的10.16倍（50.42 ng•g-1 FW）。显著性分析表明,干旱胁迫与正常供水小麦幼苗根、叶鞘、叶片中ABA含量差异均呈极显著（P＜0.01）。用icELISA对IAA进行检测,正常供水时,小麦幼苗根、叶鞘、叶片中的IAA含量分别为72.81、274.46 和195.75 ng•g-1 FW。水分胁迫条件下,IAA含量增加但幅度不大,分别为123.56、400.48 和417.30 ng•g-1 FW。叶片中IAA上升的幅度稍大为对照的2.13倍,根、叶鞘中的IAA含量分别为对照的1.70和1.46倍。显著性分析（t检验法）显示,在干旱胁迫与正常供水条件下小麦幼苗根中IAA含量差异不显著（P＞0.05）,但叶片和叶鞘中IAA含量差异极显著（P＜0.01）。【结论】水分胁迫下小麦幼苗根、叶鞘、叶片中ABA和IAA含量均增加,ABA含量增加幅度较大,IAA较ABA含量增加幅度较小。二者之间协调的总趋势是向着气孔关闭,促进根系生长,减缓茎叶生长速率的方向发展,可有效的避免缺水伤害。     

ABA与NO,GA在枣果实发育期的网络关系与拮抗效应探讨

枣裂果问题严重制约着我国枣业发展,这一重大技术难题已经引起了国内外学者的广泛关注。基于ABA可增强水分胁迫耐性作用和诱导抗氧化防护系统的理论研究基础,针对枣裂果发生时胞内Ca2+富集、渗透物质和可溶性物质增加、水势降低、膜过氧化发生、抗氧化防护系统增强,以及果皮细胞发生程序性衰败等现象,提出了在短日照下,ABA信号刺激促进了细胞的程序性衰亡,是诱发枣裂果发生的内因,并对ABA与NO,H2O2以及ABA与GA在枣果实发育期的网络关系与拮抗效应进行了探讨,旨在为枣抗裂果调控机制的建立提供理论依据。     

菊苣干旱胁迫下内源激素的调节机制研究

[目的]探讨干旱胁迫对菊苣内源激素含量的影响。[方法]利用高效液相色谱法测定了3种抗旱性不同的菊苣(航天诱变选育新品系PA-82、PA-43和其原始品种普那菊苣CK)在不同干旱胁迫条件下内源激素(ABA、IAA和GA3)含量的变化。[结果]干旱胁迫下,3种菊苣叶片ABA含量呈增加趋势,其中抗旱性强的PA-82和抗旱性中等的CK在轻度干旱胁迫处理时ABA含量没有变化,在中度、重度干旱胁迫时ABA含量上升幅度较大,而抗旱性差的PA-43在各干旱胁迫处理下ABA含量上升幅度较均等。3种菊苣叶片IAA含量也均上升,其中PA-82随胁迫强度的增大其IAA含量增幅较大,而CK和PA-43增幅较小。3种菊苣叶片GA3含量均下降,其中PA-82和CK的GA3含量下降幅度大于PA-43。根据主成分分析,筛选出ABA作为今后菊苣抗旱鉴定的参考指标。[结论]为人工激素调控应用于菊苣抗旱栽培和育种奠定了基础。     

ABA合成与植物耐旱性研究

阐述了植物中ABA的生物合成和代谢、ABA在调控植物耐旱性方面的作用,以及ABA合成途径的关键酶,指出了目前该方面研究尚存在的问题。     

Leaf Responses of Micropropagated Apple Plants to Water Stress： Changes in Endogenous Hormones and Their Influence on Carbohydrate Metabolism

The changes in the concentrations of endogenous hormones and their influence on carbohydrate metabolism in leaves of micropropagated Fuji apple plants were studied under water deficiency stress. The results showed that water stress induced a rapid increase in the concentration of abscisic acid （ABA） and led to a decrease in concentrations of both zeatin and gibberellins （GAs）. The concentration of indole-3-acetic acid （IAA） changed in an independent manner, which was not correlated with the different levels of water stress. With regard to the carbohydrates, the contents of sorbitol and sucrose increased, whereas the content of starch decreased. The increase in the concentration of ABA was significantly correlated with both the increase in the activity of aldose-6-phosphate reductase （A6PR） and the decrease in the activity of sorbitol dehydrogenase （SDH）, indicating that ABA played a regulatory role in sorbitol metabolism. The concentration of ABA was positively correlated to the activity of sucrose-phosphate synthase （SPS） but negatively correlated to the activities of acid invertase （AI） and ADP-glucose-pyrophosphorylase （ADPGppase） in water-stressed plants, which indicated that ABA promoted sucrose synthesis and inhibited sucrose degradation and starch synthesis at the same time. Under conditions of water stress, the decrease in the level of zeatin was accompanied by a decrease in the activities of SDH and ADPGPPase. GAs concentration showed positive correlation with ADPGPPase activity. IAA showed no significant correlation with any of the enzymes tested in this study. The results of this study suggested that ABA might be one of the key factors regulating the distribution of carbohydrates under water stress. The metabolism of sorbitol and starch under conditions of water stress might be regulated by the combined action of many plant hormones.     

脱落酸调节植物根系补偿生长机制分析

植物根系不仅是植物吸收水分和矿质营养的重要器官,而且可以感知外界各种胁迫刺激从而调控植物的生长发育。植物激素脱落酸作为一种重要的根源逆境信号参与植物生长发育诸多生理过程调控,活性氧、活性氮以及钙离子等作为脱落酸的下游信号参与脱落酸诸多信号转导过程。就植物激素脱落酸和其下游信号活性氧、活性氮以及钙离子等在植物根系生长发育中调节方面的研究进展进行概述,以提出根源逆境信号脱落酸参与根系补偿生长的可能性,并构建脱落酸调节根系补偿生长的基本模式。     

干旱与外源ABA交互作用对水曲柳苗木光合参数的影响

以水曲柳3年生苗木为试验材料,喷施不同浓度的脱落酸（ABA）,研究外源ABA对干旱胁迫下水曲柳光舍参数的影响。结果表明：在土壤自然干旱过程中,当其含水率为32．67％-46．70％时,ABA对水曲柳光合参数的抑制作用比较明显;含水率在21．07％～30．14％时,ABA的抑制作用逐渐减弱;含水率为15％-20％时,外源ABA对蒸腾速率、气孔导度和净光合速率的抑制作用丧失。当土壤含水率达到10％左右的重度干旱时,蒸腾速率、气孔导度和净光合速率又被抑制。从不同水分条件下水曲柳光合参数对ABA的快速反应中发现,干旱胁迫下,水曲柳叶片蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）和净光合速率（Pn）受到的抑制作用较大。正常供水条件下,ABA在喷施9h后才出现对净光合速率显著的抑制作用,说明ABA在降低植物蒸腾速率和气孔导度的同时,并没有大幅度地降低植物的光合作用,能够提高干旱胁迫下水曲柳的抗旱能力。     

水分胁迫下冰草体内脱落酸与游离脯氨酸的积累关系

在水分胁迫下,脱落酸(ABA)和脯氨酸(Pro)在冰草叶中都会大量积累。不同冰草种所积累的ABA和Pro在量上没有相关性。外源ABA也能诱导Pro在冰草叶中积累。但ABA诱导的Pro积累可以被细胞分裂索(BA)所抑制,而水分胁迫诱导的Pro积累只能部分地被BA抑制。这两种抑制的机理是一致的,即BA对水分胁迫诱导Pro积累的部分抑制作用是由于抑制了水分胁迫下所积累的ABA的作用。这些结果表明:水分胁迫下,植物体内ABA与Pro的积累并没有直接因果关系,即积累的ABA不是引起Pro积累的直接触发引子,但增加的ABA对Pro积累有一定的促进作用。     

植物在高温胁迫下的生理研究进展

高温是影响当前农业生产的主要的不利环境因子之一。根据高温胁迫下植物的生理机制研究进展,本文综述了植物在高温逆境下其生物膜的稳定性,氧化物和抗氧化系之间的平衡、胺的代谢、光合作用、热激蛋白的变化情况和其耐热性的机制,以及植物体内信号物质脱落酸(ABA),钙离子(Ca2 ),水杨酸(SA),茉莉酸(JA)对高温胁迫的响应。高温胁迫可以诱导内源脱落酸(ABA),钙离子(Ca2 ),水杨酸(SA),茉莉酸(JA)含量的增加,同时对应的几种外源的信号物质也可以提高植物的抗性。最后就今后这方面研究方向提出了思考。