水稻液泡膜H~＋－ATPase的分离纯化及生化性质研究

用差速离心和密度梯度离心的方法，分离水稻液泡膜微囊，测定膜微囊ＡＴＰａｓｅ活性．用５％的ＴｒｉｔｏｎＸ－１００溶膜后的上清液，经ＳｅｐｈａｒｏｓｅＣＬ－６Ｂ柱层析纯化，得到ＡＴＰａｓｅ复合物．生化性质研究结果表明，纯化前后基本相似．酶活性需要Ｍｇ２＋，受Ｃｌ－激活，对叠氮化钠、钒酸盐和寡霉素不敏感，受硝酸盐、ＤＣＣＤ（质子通道抑制剂）抑制，泵质子产生的膜电位△可被质子通道的离子载体ＣＣＣＰ破坏．     

用膜片钳研究BaCl2对萝卜液泡膜SV通道的影响

用膜片钳全液泡记录方式研究了BaCl₂对萝卜(Raphanus satirus L.)慢液泡(SV)通道电流的影响. 已有研究资料表明, SV通道为阳离子选择性通道, 具有时间和电压依赖性. 细胞质钙可激活此通道, 且表现出钙依赖性. 当在电极内液中加入1 mmol/L BaCl₂时, SV通道电流被抑制; 而当不同浓度的BaCl₂加入到外液中时, 对SV通道电流的影响不同: 低浓度的钡( < 3 mmol/L) 能促进通道电流, 当BaCl₂浓度在1 mmol/L至1 mmol/L区间时,对SV通道电流的激活最强、基本上达到饱和; 而高浓度的钡 (≥3 mmol/L)对SV通道电流则表现为抑制作用. 这一结果为进一步研究钡对植物生理活动的影响以及其毒害在通道水平上提供了重要的依据.     

Effects of the disaggregation of high—polymerized particles in guard cell vacuoles on osmoregulation of stomatal aperture（stomata opening）

Observation under an electron microscope reveals that in closed and open stomata of V.faba,the average volume of particles in guard cell vacuoles(GCV) reduces about 3 orders in magnitude,while the distribution density of the particles increases about 2 orders of magnitude.By using the method of the ration of fluorescent emissions with laser scanning confocal microscopy,the monitoring to stomata opening shows that during 10 to 30 s before the first distinguishable aperture of stomata,there is a change of pH in GCV about-0.5 units.A quick stomatal opening immediately follows the changes of pH in GCV to reach a steady aperture about 12μm in 100-200s.This work proposes a model for the osmoregulation in GCV for stomatal opening.The proposed osmoregulation is related to the disaggregation of some polymerized particles inside GCV,which is probably induced by a-ΔpH in the vacuole.This model describes a process of osmoregulation that avoids the massive energy consuming transportation across cell membranes,which is a foundation of the current chemiosmotic hypothesis.This model is a supplement to the multiple controlling hypothesis for the stomatal movement,which widens research principle ideas for other quick movements in plants.     

小麦根细胞中Ca^2＋跨液泡膜转运的研究

用＾４５Ｃａ＾２＋放射性标记实验证明，在小麦根细胞中，Ｃａ＾２＋进入液泡的转运依赖于膜内外的Ｎａ＾２＋梯度，Ｎａ＾２＋／Ｃａ＾２＋逆向转运系统对温度敏感，可被高浓度Ｃａ＾２＋转运速度受二价和三价阳离子，如Ｃｕ＾２＋，Ｃｄ＾２＋和Ｌａ＾３＋，抑制。ＴｒｉｔｏｎＸ－１００破坏Ｎａ＾２＋梯度，导致Ｃａ＾２＋转运速度减慢或完全停止。     

杨树根特异性表达β-果糖苷酶抑制子的功能性验证

【目的】植物细胞壁转化酶(CWI)和液泡转化酶(VI)是分配碳水化合物、维持库器官强度和环境胁迫应答的重要因子。大量证据表明CWI和VI由β-果糖苷酶蛋白抑制子的翻译后调控机制介导。然而,关于C/VIFs家族的分子和遗传学基础以及生化特性研究目前还不清楚。【方法】应用生物信息学分析基因结构特征和系统进化关系,并利用实时荧光定量PCR研究转录本在组织中的丰富度。同时,结合烟草叶片瞬时和拟南芥遗传转化法的荧光表达,以及重组蛋白系统分别对PtC/VIF1亚细胞定位特征和体外抑制活性进行深入鉴定。【结果】共39个PtC/VIF候选编码基因家族被筛选出来。PtC/VIF1在根中具有高转录水平;共聚焦显微镜观察证实PtC/VIF1是分泌到细胞外空间。重组蛋白活性检测表明其对CWI蛋白具有特异的亲和抑制活性,说明PtC/VIF1是定位于质外体的β-果糖苷酶抑制子。【结论】对C/VIF编码基因家族生物信息学分析和PtC/VIF1在杨树中的功能性鉴定属于首次报道,可为后期进一步深入探索该基因的生理学作用和参与抗病防御路径以及环境胁迫响应的潜在功能提供理论基础和研究依据。     

灰绿藜耐盐基因CgNHX转导新疆陆地棉的初步研究

以新疆陆地棉为实验材料,通过花粉管通道法向优质棉花高代材料中导入了灰绿藜耐盐基因CgNHX．经过三年连续转导的结果显示：①大田注射期间的天气状况对转导成功影响较大．当昼夜温差较大且有露水时,花和铃的状态较好,导致结铃率、卡那霉素检测阳性率增加;②棉叶基因组DNA的提取质量与棉叶采后冷藏的时间有一定相关性．采后一周内提取的棉叶DNA质量较好,PCR检测获得30％的阳性率,而两周及以后的棉叶DNA质量降低,PCR检测未获得阳性结果;③在mRNA水平上检测转基因植株的表达较为困难．本实验中PCR检测阳性的30份样品,在RT—PCR检测中均未获得目的基因的明显特异扩增条带,只有部分样品在目的条带的位置出现弥散带型．本研究初步显示外源基凶CgNHX已导入棉花受体中,但其表达情况还需进一步检测验证．     

水稻液泡膜H~ -ATPase诱导性冷失活机制研究

以水稻液泡膜Ｈ＋－ＡＴＰａｓｅ为研究对象，探讨了造成诱导性冷失活现象的机制．运用ＭＣ５４０荧光对诱导性冷失活过程中的膜脂状态研究表明，冷失活处理后膜脂的有序程度大幅度下降（ＭＣ５４０荧光发射增强５６％），并且通过与常温下诱导物（Ｍｇ２＋、ＡＴＰ）扰动膜脂的效应比较，证明诱导物在冷失活条件下能诱导膜脂有序性迅速丧失，其后才出现酶活丧失．根据实验结果和膜脂－膜蛋白相互作用关系，可以认为膜脂状态变化是冷失活发生机制的一个重要方面     

植物液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白的研究与应用

液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白是植物体内广泛存在的一种跨膜转运蛋白,负责植物体内Na~+、H~+的交换。本文对Na~+/H~+逆向转运蛋白的克隆、分子结构、功能及应用等方面展开论述,旨在为研究者系统的理解Na~+/H~+逆向转运蛋白的研究进展,为调控该蛋白的表达来改进植物的生长发育及抗盐胁迫能力等方面的应用提供参考。     

植物细胞内的海洋——液泡

液泡是细胞内的常见细胞器,但人们对这种细胞器的认识存在一定的片面性。我们经常见到的液泡是存在于陆生植物已分化细胞中的液泡,一般是一个,占细胞的绝大部分体积。但这个状态不是一成不变的,针对一个具体的植物细胞而言,液泡也有一个演变的过程。在细胞的分化程度较低时,液泡的体积较小、数量较多,而后这些小液泡通过彼此合并,体积逐步变大、数量逐步变少,在成熟细胞内合并成了一个大液泡。用染料中性红将小麦根尖细胞内的液泡染成红色,液泡的这种变化趋势就     

小麦根细胞中Ca~(2+)跨液泡膜转运的研究

用~(45)Ca~(2+)放射性标记实验证明,在小麦根细胞中,Ca~(2+)进入液泡的转运依赖于膜内外的Na~(2+)梯度。Na~(2+)/Ca~(2+)逆向转运系统对温度敏感,可被高浓度Ca~(2+)饱和,Ca~(2+)转运速度受二价和三价阳离子,如Cu~(2+)、Cd~(2+)和La~(3+),抑制。TritonX-100破坏Na~(2+)梯度,导致Ca~(2+)转运速度减慢或完全停止。