Ca2+/CaM对玉米干旱信息传递的介导作用研究

以钙离子（Ca2+）螯合剂EGTA、钙通道阻断剂异博啶(Vp)和CaM拮抗剂(TFP)处理玉米幼苗,对干旱胁迫下根、茎、叶及其木质部汁液ABA含量和pH变化及气孔导度、蒸腾速率进行了测定。结果表明,2 mmol/L EGTA和100 µmol/L Vp分别处理至植株出现萎蔫,均使玉米根、茎和叶的ABA总量降低,但木质部ABA含量增加、pH升高,同时,     

PEG胁迫下小麦幼苗ABA与Ca2+/CaM的关系

本文以不同浓度钙离子螯合剂EGTA、钙通道阻断剂异博啶(Vp)和CaM拮抗剂三氟啦嗪(TFP)处理小麦幼苗, 对PEG胁迫下根和叶片ABA和CaM含量的变化进行了测定. 结果表明: EGTA、 Vp和TFP处理皆能促进根和叶片ABA含量的提高. PEG胁迫下不同浓度EGTA和Vp处理后CaM含量也不同程度地提高, TFP处理可减弱PEG对CaM含量升高的促进作用. 从A     

热激信号转导中的钙-钙调素途径

大量证据证明钙-钙调素(Ca2+-CaM)信号系统参与植物的热激信号转导.用激光共聚焦扫描显微镜研究小麦胞内Ca2+浓度的变化,37℃热激可引起小麦胞内自由Ca2+浓度的迅速提高.在Ca2+存在条件下,热激也引起小麦CaM基因CaM1-2的表达及细胞内CaM蛋白含量的提高.用CaCl2处理小麦幼苗明显提高小麦热激基因hsp26和hsp70的表达和热激蛋白的合成,而Ca2+的螯合剂EGTA,Ca2+通道阻断剂异博定和LaCl3、CaM抑制剂W7、TFP和CPZ明显降低了热激基因hsp26和hsp70的表达和热激蛋白的合成.EGTA、易博定、TFP或CPZ的处理也阻止小麦耐热性的获得.小麦CaM基因与热激基因的表达动力学研究表明CaM位于热激信号转导的上游,而Ca2+是热激启动的胞内关键因子.凝胶阻滞分析提出Ca2+-CaM在热激信号转导中的作用是通过激活热激转录因子的DNA结合活性来实现的.提出在植物细胞内存在一条新的热激信号转导途径钙-钙调素途径.     

渗透胁迫下ABA及Ca2+/CaM信使系统对玉米幼苗根系63.5 kD热稳定蛋白的调控作用

以玉米(Zea mays)鲁单50幼苗为实验材料,采用等渗的离子胁迫（0.8% NaCl －0.6 MPa）和非离子胁迫（20% PEG）模拟渗透胁迫处理,从受胁迫的玉米幼苗根系中分离出63.5 kD热稳定蛋白。用ABA、Ca2+、Ca2+螯合剂EGTA、CaM抑制剂TFP处理幼苗,96 h后取材进行SDS-PAGE电泳。结果表明,该蛋白既可被渗透胁迫也可被ABA诱导产生,且     

渗透胁迫下外源试剂对玉米幼苗微粒体膜Ca^2＋-ATPase活性的影响

以钙离子鳌合剂EGTA、钙通道阻断剂vp、钙调素拮抗剂TFP和ABA分别处理玉米幼苗,对渗透胁迫下根系和叶片质膜、液泡膜、线粒体膜以及总微膜Ca2 -A11)ase活性进行了测定.结果表明,正常条件下,叶片和根系微膜系统总Ca2 -ATPase活性随光照时间延长出现一个峰值.总体比较,渗透胁迫下三种膜上Ca2 -ATPase活性相当,而且均随渗透胁迫发生不同程度的变化.就微膜系统总酶活变化而言,叶片高于根系,渗透胁迫降低叶片酶活;而渗透胁迫对根系酶活性影响不大.分解列三种膜上,渗透胁迫对叶片酶活的提高均表现为正效应,根系上.对线粒体膜和液泡膜酶活提高表现为正效应,而对质膜酶活表现为显著抑制.外源试剂处理发现,ABA和EGTA在叶片上均可逆转PEG降低总酶活的效应,且在处理6 h时使得酶活性显著超过正常水平;而根系上表现不一:其中,vp对质膜上PEG提高酶活效应抑制作用较大.且显著提高线粒体膜酶活;ABA显著提高液泡膜上酶活性;TFP处理在胁迫前期基本表现为促进作用,而6 h之后大都表现为抑制效应.说明:渗透胁迫下,玉米叶片质膜、液泡膜以及线粒体膜均参与了胞质钙离子稳态的调控过程,外源试剂处理对Ca2 -ATPase具不同程度的调节作用,叶片和根系Ca2 -ATPase对外源试剂响应存在差异性.     

钙与吸胀的绿豆种子脱水耐性的关系

外加Ca2 能有效的减低吸胀绿豆种子的脱水伤害, 适宜的Ca2 浓度为5 mmol/L.Ca2 专一性螯合剂EGTA、二价离子螯合剂EDTA、钙调素(CaM)抑制剂TFP、Ca2 通道抑制剂Co2 都能降低吸胀绿豆种子脱水后的生长和存活能力.加入Ca2 能够部分解除EGTA、EDTA、TFP和Co2 的抑制作用.说明Ca2 与种子的脱水耐性密切相关.     

钙和生长素对棉花幼苗侧根发生的协同调控效应

通过对陆地棉中棉所29幼苗主根与下胚轴交接处进行硝酸钙、吲哚丁酸(IBA)、Ca2 通道拮抗剂LaCl3和Ca2 螯合剂乙二醇-双-(2-氨基乙基)四乙酸(EGTA)、钙调素(CaM)拮抗剂三氟啦嗪(TFP)、以及生长素极性运输抑制剂三碘苯甲酸(TIBA)处理,研究了Ca2 和IBA对棉花根系的影响。50 mg.L-1Ca2 或5 mg.L-1IBA都增加棉花侧根数,但抑制主根伸长;Ca2 与IBA协同作用促进侧根同时缓解单因子对主根伸长的抑制。5 mg.L-1IBA处理增加了主根基部IAA含量,降低了主根根尖和中部IAA及赤霉素(GAs)含量,主根各区段细胞分裂素(CTKs)含量均增加且IAA/CTKs比例显著降低。3~10 mg.L-1TIBA处理抑制侧根发生和促进主根伸长,降低主根各区段CTKs含量,降低主根基部和中部吲哚乙酸(IAA)含量和IAA/CTKs比例,增加根尖IAA含量和IAA/CTKs比例。3~10 mg.L-1的LaCl3、EGTA和TFP均抑制侧根发生和主根伸长,同时降低主根中游离CaM含量。     

钙与叶锈菌侵染诱导小麦防卫反应的关系

采用活体注射法将不同浓度的钙信使阻断及激活药物注入小麦叶片,其中阻断药物注射后立即接种叶锈菌,研究了钙信使与小麦受叶锈菌侵染诱导的防卫反应的关系。结果表明,用Ca2 螯合剂EGTA除去或降低胞外Ca2 浓度,用Ca2 通道阻断剂Verapamil或La3 阻断胞外Ca2 进入胞质,都能部分地抑制叶锈菌诱导的防卫反应,即PAL,POD的活性升高和过敏性反应(HR)的发生。抑制程度随药物浓度升高而增高。注射Ca2 载体A23187能部分模拟叶锈菌侵染诱导的这3种防卫反应。说明叶锈菌侵染诱导的PAL,POD活性升高和HR的发生,需要胞外Ca2 进入胞内,Ca2 参与了叶锈菌侵染激活防卫反应的信号转导过程。     

细胞内IP3-Ca2+途径对UV-B辐射下玉米幼苗光合特性的调控机制

使用外加0.15 Wm^-2 UV-B及不同钙效应剂处理玉米幼苗,研究细胞Ca²⁺信号系统对UV-B辐射下玉米幼苗光合作用的调控机理。结果表明,UV诱导的胞内Ca²⁺荧光增强受胞内IP3通道阻断剂肝素(Heparin)、胞内CaM活性抑制剂三氟啦嗪(TFP)抑制,降低玉米幼苗Chl a、Chl b及Chl T含量、原初光能转化效率(F_v/F_m)、PSII活性(F_v/F_o)、Hill反应活力、水分利用效率(WUE),提高胞间二氧化碳浓度(C_i),最终导致净光合速率(P_n)下降;细胞质膜钙通道阻断剂氯化镧(LaCl₃)引发的此效应较小。据此提出,UV-B辐射下,玉米幼苗叶片细胞IP3动员胞内钙库释放Ca²⁺,调节光合色素合成、Hill反应活性、WUE,CaM介导的下游反应调节G_s,是Ca²⁺信号系统最终实现对P_n调控的主要机制。     

Ca2+参与NO对切花月季瓶插期间乙烯合成的调控

分别用0.1 mmol?L-1 SNP（NO供体）、0.1 mmol?L-1 SNP+0.3 mmol?L-1的TFP（CaM）、0.1 mmol?L-1 SNP+10 mmol?L-1的TFP（Ca2+螯合剂）、6 mmol?L-1 Ca2+、6 mmol?L-1 Ca2++0.05 mmol?L-1的PTIO（NO清除剂）处理切花月季‘Kardinal’,研究切花瓶插期间内源乙烯的生物合成变化以及Ca2+在NO对切花月季瓶插期间乙烯合成调控中的作用。结果表明：Ca2+处理能提高月季瓶插前期花瓣中的NOS活性,保持了花瓣中的NO的较高水平,减缓切花瓶插后期NOS活性的升高,进一步研究表明,Ca2+螯合剂EGTA和CaM的抑制剂TFP处理却可使花瓣中的ACS和ACO活性升高,ACC的含量增加,从而加速了乙烯的生物合成;同时,NO的清除剂PTIO处理也可以抑制由于Ca2+处理导致的ACS和ACO的活性降低以及乙烯合成底物ACC的含量下降。因此,Ca2+和CaM可能参与了NO对切花瓶插期间乙烯的合成调控及其信号转导。     

Ca~(2+)-CaM系统与甜菜抗丛根病生理特性的关系

为研究信号分子钙在甜菜抗丛根病过程中的作用,用三种从不同位点阻断Ca~(2+)信号途径的抑制剂,即Ca~(2+)螯合剂EGTA(乙二醇双四乙酸)(5 mmol/L)、Ca~(2+)通道阻遏剂LaCl_3(5 mmol/L)和CaM拮抗剂W_7(N-氨乙基-5-氯-1-磺胺酰萘)(0.3 mmol/L),分别处理种植于甜菜丛根病三级病土中的甜菜,测定其抗氧化酶、O_2~-、H_2O_2及可溶性蛋白质的含量,结果表明:EGTA(5 mmol/L)、LaCl_3(5 mmol/L)和W_7(0.3 mmol/L)可降低超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性,增加O_2~-的积累和H_2O_2的含量,降低了可溶性蛋白质的含量.说明Ca~(2+)-CaM系统与甜菜抗丛根病性相关.     

CaM对渗透胁迫下小麦幼苗ABA合成的介导作用研究

ABA作为干旱信号物质在植物抗逆生理反应过程中起着至关重要的作用,揭示ABA合成及其信号转导机制对于探明植物干旱信息的感受机制尤为重要。通过外使CaM拮抗剂TFP、ABA以及分根试验,研究了渗透胁迫下小麦幼苗根系和叶片中ABA和CaM含量和时间的变化。渗透胁迫均促进根系和叶片ABA和CaM含量不同程度地提高,根系ABA含量峰值出现的时间早于叶片,而CaM峰值出现的时间晚于叶片。但根系和叶片ABA峰值均不晚于CaM。不同浓度TFP和ABA处理都能提高根系和叶片ABA和CaM含量,与渗透胁迫相比,ABA呈现先升高后降低趋势,且最大值出现的时间类似,但CaM呈持续上升趋势。TFP处理抑制根系CaM含量增加,而对叶片有促进效应。ABA处理呈现浓度效应。与全根胁迫相比,分根胁迫对胁迫根系ABA含量影响不明显,但与正常对照相比,显著提高了未胁迫部分根系ABA含量,但二者峰值出现的时间分别滞后6和18 h;叶片ABA和CaM含量也相应提高,且最大值滞后12 h。CaM可能未参与渗透胁迫下ABA的合成过程,渗透胁迫引起ABA合成后,调控胞内CaM水平。     

NaCl对库拉索芦荟的胁迫效应研究

温室盆栽条件下，研究了100～400mmol／L NaCl胁迫对2年生库拉索芦荟的生长及体内离子分布的影响。结果表明，100mmoL／L NaCl处理下芦荟植株干重和叶片叶绿素含量与对照差异不显著，200和400mmol／L NaCl处理下干重和叶绿素含量显著下降；芦荟根系活力在200mmol／L NaCl处理下达到最大值，增加盐浓度，根系活力下降；盐胁迫处理的叶片电解质渗漏率显著高于对照，随着胁迫强度的增加而增加。盐胁迫下，芦荟体内Na^＋和Cl^-含量随着盐浓度的增加而增加，K^＋和Ca^2＋表现出相反的变化趋势。Na^＋主要积累在茎部，叶片和根系含量较小；Cl^-主要积累在叶片，茎部含量相对高于根系。盐胁迫下芦荟体内K^＋和Ca^2＋含量明显低于对照，随着盐浓度增加，叶片K^＋含量明显增加，Ca^2＋则相反。芦荟叶片保持相对较低的Na^＋／K^＋比率和较强的K^＋和Ca^2＋向上选择性运输能力，是芦荟具有一定耐盐性的重要原因。     

植物激素ABA调控侧根生长发育的研究进展

侧根构型直接影响植物根系形态建成,是植物整个根系的重要组成部分,在植物抗逆反应中起着重要作用。为了研究植物激素脱落酸(ABA)调控侧根生长发育的分子机制,本研究归纳了ABA在侧根发育中的信号传递,揭示了ABA在侧根起始中的双重作用和ABA对侧根分生组织活性的抑制作用。并分析了在侧根发育过程中ABA与其他调控因素包括活性氧(ROS)、生长素、细胞分裂素、碳和氮信号,以及盐胁迫间的交叉对话机制,指出ABA通过诱导根中ROS的产生,拮抗生长素和协同细胞分裂素的作用从而达到抑制侧根生长发育;ABA还参与了复杂的碳和氮信号调控的侧根发育过程;此外,ABA信号介导了盐胁迫对侧根发育起始的抑制。ABA调控侧根生长发育的分子机制的揭示可以为改善植物根系性状,提高作物抗逆性提供指导作用,然而,ABA对根生长调控的分子机制还不是很清楚,根系形成也十分复杂,因此需要更多的努力。     

Ca2+对苹果果实过氧化物酶活性及其分泌的影响

以苹果组织为试材,试验结果表明,100mmol／L的高浓度Ca^2 能明显提高苹果果实POD活性,促进其分泌,低浓度Ca^2 的效果不显著;5mmol／L的EGTA促进POD分泌,对POD活性的影响不显著;10mmol／L的LaCl3明显降低POD活性,促进其分泌;0．1mmol／L的Verapamil、0．1mmol／L的CPZ和0.1mmol／L的TFP提高POD活性,但抑制POD分泌。这些说明苹果果实POD活性及其分泌可能受细胞内的Ca^2 和CaM所调控。     

旱稻原生质体培养和植株再生的研究

旱稻仿野生87-707品系具有多年生趋势，是我院研究多年生旱稻的一个材料。我们用它进行原生质体培养，想为研究多年生旱稻基因改良打下基础。现用该品系的成熟胚诱导的愈伤组织，在含有氨基酸丰富的AA培养基中进行细胞悬浮培养。取该细胞悬浮培养物游离的原生质体，用琼脂糖包埋于改良的KM8P培养基中，发生了持续分裂。经一系     

钙影响绿豆种子干旱锻炼过程

用室内培养方法研究了CaCl_2、EGTA和LaCl_3对绿豆种子干旱锻炼过程的影响。用水势为-1. OMPa的PEG-6000溶液处理绿豆种子然后干燥,可以促进种子吸水,进而促进种子萌发。CaCl_2、EGTA和LaCl_3在不同程度上影响了PEG溶液对绿豆种子的作用。同时加入1mM CaCl_2和1mM EGTA基本不影响PEG溶液对种子萌发的作用。种子干旱锻炼可以改善绿豆种子对渗透胁迫的抗性,加钙和缺钙都将增加绿豆种子对渗透胁迫的敏感性。根据实验推测,钙具有调节绿豆种子干旱锻炼过程的功能。