高等植物ACC合成酶基因研究进展
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植物研究进展植物中蔗糖酶的研究进展司丽珍等:植物中蔗糖酶的研究进展植物中蔗糖酶的研究进展司丽珍①储成才②(中国科学院遗传与发育生物学研究所北京100101)摘要在大多数高等植物中, 蔗糖是碳水同化产物由源向库运输的主要形式。
在库中, 蔗糖酶可以把蔗糖水解为葡萄糖和果糖, 以满足植物生长发育中对碳源和能源的需求。
本文综述了近年来有关蔗糖酶的一些研究进展, 包括蔗糖酶的分类、基本性质、基因结构、酶活性的调节以及功能等。
关键词植物, 蔗糖酶, 活性调节, 功能称为胞外蔗糖酶。
不同的蔗糖酶进行反应所需的最0 引言植物在叶片中(源组织) 通过光合作用将C O 2固定成碳水化合物, 然后运向非光合组织(库组织) 。
植物大多以非还原性二糖如蔗糖的形式完成碳水同化产物由源到库的运输。
在库组织中, 蔗糖被分解为己糖, 为植物生长发育提供碳源和能源。
蔗糖分解主要由蔗糖合成酶(EC2. 4. 1. 13) 或蔗糖酶(E C3. 2. 1. 26) 来完成。
蔗糖合成酶是一糖基转移酶, 在尿苷二磷酸(UDP ) 存在下把蔗糖转化为尿苷二磷酸葡萄糖和果糖。
蔗糖酶是一水解酶, 把蔗糖水解为葡萄糖和果糖。
蔗糖酶有多种同工酶, 分别处于不同的亚细胞位置, 生化特性也不尽相同[1, 2]。
虽然对它们的功能特异性还不太清楚, 但已确知蔗糖酶在植物中主要参与对蔗糖不同利用途径的调节。
由于糖在植物中不仅是作为能源, 而且也是基因表达的重要调节物质之一, 因此蔗糖酶也间接参与细胞分化和植物发育的调控。
鉴于此, 蔗糖酶的研究无论在理论上还是在实际上都具有重要意义而备受重视。
本文就近年来有关研究进展做一介绍。
适pH 值也有所不同, 由此蔗糖酶又可分为酸性蔗糖酶和中性/碱性蔗糖酶。
液胞型蔗糖酶和细胞壁型蔗糖酶在pH 4. 5至5. 0时催化效率最高, 因此也称为酸性蔗糖酶。
细胞质型蔗糖酶水解蔗糖的最适pH 值为中性或略微偏碱性, 因此称为中性/碱性蔗糖酶。
植物生理书后习题参考答案仅供参考,供参考,参考,考!。
第十一章1植物激素、植物生长物质、植物生长调节剂的定义是什么?答:植物激素(plant hormone):植物内源产生的有机化合物,在极低浓度条件下,对植物的生理过程发生显著的影响。
同时还应满足三个条件:1该物质在植物中广泛分布,而不仅仅为特定的植物所具备;2该物质为植物完成基本的生长发育及生理功能调控所必须,并且不能被其他物质所代替;3作为激素的重要特征,必须和相应的受体蛋白结合发挥作用。
植物生长物质(plant growth substance):指一些小分子化合物,他们在极低的浓度下便可以显著的影响植物的生长发育和生理功能,不仅包括已经确认的各类激素,还包括尚未被认定为激素,但对植物生长发育有重要调节作用的内源物质,还包括人工合成的植物生长调节剂。
植物生长调节剂(plant growth regulator):在农业和园艺生产中使用的一些化合物,这些化合物在微量使用的情况下对植物的生理过程具有显著的调节作用。
2活性生长素的结构特征是什么答:1具有一个芳香环;2具有一个羧基侧链;3芳香环和羧基侧链之间有一个芳香环或氧原子间隔。
生长素和受体结合必须的结构有三点:1一个平面的芳香环结构(是生长素和受体结合的平台);2一个羧基结合位点;3一个疏水侧链将双数两个结合集团隔离并维持固定距离。
3生长素的生物合成有几种类型答:6种,前4个均以色氨酸为前体1吲哚-3-丙酮酸途径(IPA pathway):主要途径。
Trp脱氨→IPA脱羧→吲哚-3-乙醛脱氢酶催化→IAA2吲哚乙腈途径(IAN pathway):trp若干步转化→IAN腈水解酶作用→IAA3吲哚-3-乙酰胺途径(IAM pathway):两个关键酶参与,色氨酸单加氧酶和IAM水解酶。
4色胺途径(TAM pathway):与IPA途径相似,只是脱氨和脱羧反应顺序不同,反应酶类不同。
5吲哚-3-丁酸(IBA):这是存在于多种植物中的一种天然的生长素,可以逆转为IAA6非色氨酸依赖型合成途径:尚未研究清楚4什么是生长素的极性运输?生长素极性运输的机制如何?设计实验证明生长素的极性运输性质。
异戊二烯生物合成研究进展张雯雯;曾日中;杨礼富;顾金刚【摘要】异戊二烯( isoprene ),又名2-甲基-1、3-丁二烯,是最简单的类异戊二烯化合物,是橡胶的重要前体物质,在精细化工如香料、新型农药等方面应用广泛。
异戊二烯主要依赖化石燃料合成,但生产成本较高、易污染环境,生物法合成异戊二烯具有巨大的潜在应用价值,本文综述了生物法合成异戊二烯的主要途径与研究进展。
%Isoprene (2-methyl-1, 3-butadiene) being the simplest member of the isoprenoids , is an important precur-sor in the synthetic rubber and widely used for perfume or spices and new pesticides .Isoprene is relied mainly on fos-sil fuel, yet high cost production and environment pollutivesome .Biosynthesis of isoprene possesses huge potential ap-plication value .This paper reviewed the main biosynthesis pathway and advances in isoprene .【期刊名称】《微生物学杂志》【年(卷),期】2016(036)006【总页数】6页(P98-103)【关键词】异戊二烯;生物合成;MVA途径;MEP途径【作者】张雯雯;曾日中;杨礼富;顾金刚【作者单位】中国农业科学院农业资源与农业区划研究所中国农业微生物菌种保藏管理中心,北京 100081; 中国热带农业科学院橡胶研究所农业部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室,海南儋州 571737; 海南大学环境与植物保护学院,海南海口 570100;中国热带农业科学院橡胶研究所农业部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室,海南儋州 571737;中国热带农业科学院橡胶研究所农业部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室,海南儋州 571737;中国农业科学院农业资源与农业区划研究所中国农业微生物菌种保藏管理中心,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】Q939.9类异戊二烯化合物广泛存在于自然界中,其中异戊二烯(2-甲基-1、3-丁二烯)是最简单的类异戊二烯化合物[1] ,在常温下是一种无色、易挥发、有刺激性气味的油状液体,沸点较低(34 ℃),能与乙醇、乙醚和丙酮等有机溶剂混溶。
植物中蔗糖酶的研究进展司丽珍① 储成才②(中国科学院遗传与发育生物学研究所 北京100101)摘 要 在大多数高等植物中,蔗糖是碳水同化产物由源向库运输的主要形式。
在库中,蔗糖酶可以把蔗糖水解为葡萄糖和果糖,以满足植物生长发育中对碳源和能源的需求。
本文综述了近年来有关蔗糖酶的一些研究进展,包括蔗糖酶的分类、基本性质、基因结构、酶活性的调节以及功能等。
关键词 植物,蔗糖酶,活性调节,功能0 引言植物在叶片中(源组织)通过光合作用将C O2固定成碳水化合物,然后运向非光合组织(库组织)。
植物大多以非还原性二糖如蔗糖的形式完成碳水同化产物由源到库的运输。
在库组织中,蔗糖被分解为己糖,为植物生长发育提供碳源和能源。
蔗糖分解主要由蔗糖合成酶(EC2.4.1.13)或蔗糖酶(E C3.2.1.26)来完成。
蔗糖合成酶是一糖基转移酶,在尿苷二磷酸(UDP)存在下把蔗糖转化为尿苷二磷酸葡萄糖和果糖。
蔗糖酶是一水解酶,把蔗糖水解为葡萄糖和果糖。
蔗糖酶有多种同工酶,分别处于不同的亚细胞位置,生化特性也不尽相同[1,2]。
虽然对它们的功能特异性还不太清楚,但已确知蔗糖酶在植物中主要参与对蔗糖不同利用途径的调节。
由于糖在植物中不仅是作为能源,而且也是基因表达的重要调节物质之一,因此蔗糖酶也间接参与细胞分化和植物发育的调控。
鉴于此,蔗糖酶的研究无论在理论上还是在实际上都具有重要意义而备受重视。
本文就近年来有关研究进展做一介绍。
1 蔗糖酶的分类根据植物中蔗糖酶所处亚细胞位置,蔗糖酶可分为液胞型蔗糖酶、细胞质型蔗糖酶和细胞壁型蔗糖酶。
前两者又统称为胞内蔗糖酶,细胞壁型蔗糖酶又被称为胞外蔗糖酶。
不同的蔗糖酶进行反应所需的最适pH值也有所不同,由此蔗糖酶又可分为酸性蔗糖酶和中性/碱性蔗糖酶。
液胞型蔗糖酶和细胞壁型蔗糖酶在pH4.5至5.0时催化效率最高,因此也称为酸性蔗糖酶。
细胞质型蔗糖酶水解蔗糖的最适pH值为中性或略微偏碱性,因此称为中性/碱性蔗糖酶。
植物黄酮次生代中CHS、CHI基因的相关研究摘要:黄酮类化合物是一类植物的次生代产物,有抗炎、抗病毒、利胆、强心、镇静和镇痛等作用外,还具有抗氧化、抗衰老、免疫调节和抗肿瘤等效果,因此,黄酮类化合物在医药、食品、保健品等方面的应用十分广泛。
在生物合成黄酮途径中,查尔酮合成酶和查尔酮异构酶是关键酶和限速酶。
本文介绍了生物合成黄酮类化合物途径中的CHS、CHI两个基因及其作用机制,简述了研究人员从第一次研究CHS、CHI基因到现今以来对这两个酶的研究进展,通过总结得出,CHS的开放阅读框在1.2kb左右,大约编码399个氨基酸,CHI基因家族的开放阅读框长为600-15000bp,编码200-400个碱基,两个基因的保守性都比较强。
此外,目前的研究还不能完全揭示各种因子对黄酮类化合物代关键酶的转录、表达及活性的影响,还需要在这方面作进一步的研究。
关键词:黄酮类化合物;CHS;CHIThe research of the CHS and CHI genes in Plant secondarymetabolism of flavonoidsYANG Huo-LiCollege of life and environment science,Minzu University of ChinaBeiJing 10081Abstract:Flavones compounds are a class of important secondary metabolites in plants,Having the effect of anti-inflammatory, antiviral, cholagogue function, cardiac, sedation and analgesia, also having theeffect of anti-oxidation, anti-aging, immunomodulatory and antitumor .it is really popular inMedicine, food, health care products.In the biosynthesis of flavonoids way,Synthetase and chalcone isomerase chalcone is the key enzyme and speed limiting enzyme.This article describes the mechanismof CHS andCHIinthe biosynthesis of flavonoids way.thisarticaldescribesKeywords: Flavones compounds ;CHS ;CHI.前言黄酮类化合物是一类在高等植物量存在的重要次生代产物,是植物在长期的生态适应过程中为抵御恶劣生态条件、动物和微生物等攻击具而形成的。
14-3-3蛋白质:是具有改善植物非生物胁迫耐受性巨大潜力的宏观调控剂摘要:14-3-3蛋白(14-3-3s)是真核生物中独特的高度保守的调节蛋白,并深入参与介导多种信号通路的蛋白质相互作用。
在植物中,已经验证了14-3-3s调节的许多生物过程,例如代谢,光和激素信号传导,细胞周期控制和蛋白质转运。
近年来,我们也看到越来越多的报告通过与生物和非生物胁迫中的关键蛋白质相互作用来描述14-3-3s在植物胁迫反应中的功能。
在本综述中,我们强调了调查14-3-3s在植物非生物胁迫耐受性中的作用所取得的进展。
这些进展为我们了解信号如何整合以感知和响应植物中的非生物胁迫提供了框架。
1、介绍作为无柄生物,植物已经发展了用于感测和响应各种非生物胁迫如干旱,盐度,不利温度,重金属毒性和营养缺乏的复杂机制[1,2]。
这些非生物胁迫引发的广泛的地方和长距离信号必须协调一致并整合到整个植物过程中,如发育,使植物能够正确响应并生存[1,2]。
许多应激诱导基因编码调节蛋白,如磷酸酶,蛋白激酶和14-3-3蛋白质作为应激耐受的关键调节因子,连接局部刺激与系统反应[2]。
14-3-3蛋白(14-3-3s)是真核生物中独特的高度保守的调节蛋白,已知以磷酸化依赖性蛋白质相互作用的方式起作用。
如今,植物14-3-3已被验证与广泛的目标蛋白质相互作用,许多14-3-3配体是信号介质。
因此,植物14-3-3s可以被认为是信号网络中的节点,并且可以在不同的路径中建立串扰平台[3]。
到目前为止,许多研究涉及了14-3-3s的多种功能。
它们不仅控制植物发育和代谢,而且在环境胁迫反应中起重要作用,特别是最近报道的,一些14-3-3s已经显示出作用于生物和非生物胁迫的关键蛋白质。
在这次综述中,我们总结了在调查14-3-3s的植物非生物胁迫(如干旱,寒冷,盐,碱性,营养和机械胁迫)中的作用方面取得的进展,意图对植物非生物胁迫耐受机制提供新的见解。
2、14-3-3s涉及干旱胁迫干旱胁迫是世界许多地区植物生长和陆地生态系统生产力最重要的制约因素之一[4]。
第八章植物生长物质一、名词解释1. 植物生长物质:能够调节植物生长发育的微量化学物质,包括植物激素和植物生长调节剂。
2. 植物激素:在植物体内合成的、能从合成部位运往作用部位、对植物生长发育能产生显著调节作用的微量小分子物质。
目前国际上公认的植物激素有五大类,即:生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、脱落酸、乙烯。
也有人建议将油菜素甾体类、茉莉酸类也列为植物激素。
3. 生长调节物质:一些具有类似于植物激素生理活性的人工合成的小分子化学物质,如2,4-D、NAA、乙烯利等。
4. 燕麦试法(avena test):亦称燕麦试验、生长素的燕麦胚芽鞘测定法。
是早期定量测定生长素含量的一种方法。
操作时,先将燕麦胚芽鞘尖端切下,置于琼脂上,经过一段时间后,在胚芽鞘中的生长素就会扩散到琼脂中。
然后将琼脂切成小块,放置于去掉尖端的胚芽鞘上,由于含有生长素的琼脂块具有促进生长的能力,因此参照琼脂块中生长素含量与燕麦胚芽鞘尖端弯曲这二者之间的定量关系,即可用于鉴定、评估生长素的活性与相对含量。
5. 燕麦单位(avena unit, AU):指用燕麦试法对生长素进行生物测定时,所设定的生长素的相对单位,以燕麦胚芽鞘的生长弯曲度来表示。
标准如下:在温度为25℃,相对湿度为90%,作用时间为90分钟的情况下,燕麦胚芽鞘每弯曲10°所需要的生长素的量,就称为一个燕麦单位。
6. 极性运输(polar transport):物质只能从形态学的一端向另一端运输而不能倒过来运输的现象,称为极性运输。
如胚芽鞘中的生长素只能从形态学上端(顶部)向下端(基部)进行运输。
7. 三重反应(triple response):乙烯对黄化豌豆幼苗的生长具有抑制茎的伸长生长、促进茎或根的增粗生长和使茎横向生长(即使茎失去负向重力性生长)的三个方面的效应,是乙烯导致的典型的生物效应。
8. 偏上性生长(epinasty growth):指植物器官上、下两部分的生长速度不一致,上部组织的生长速度快于下部组织的现象。
Vol.56,No.05. 2022 96DOI:10.3969/j.issn.2095-1205.2022.05.32昆虫几丁质合成通路的研究进展刘兰兰(西南林业大学云南昆明650224)摘要Candy等早在1962年就发表了完整的昆虫几丁质合成通路,并在沙漠蝗虫中证实了该通路共有8种酶参与其中。
为了进一步深入研究昆虫几丁质的合成通路,文章梳理了该通路中8种酶的相关研究现状,通过对已有相关研究内容的综合分析,以期为昆虫几丁质合成通路的后续科学研究提供新的思路。
关键词几丁质;合成通路;合成酶;研究进展中图分类号:Q966文献标识码:A文章编号:2095-1205(2022)05-96-05几丁质作为昆虫极其重要的结构性组分,参与昆虫表皮及中肠围食膜的形成[1],能帮助昆虫抵御机械损伤,减少不良环境的危害。
Candy和Kilby于1962年在沙漠蝗虫(desert locust)中首次证实了完整的昆虫几丁质合成通路。
整个通路起始于海藻糖,在8种酶的协助下,生成了最终的产物——几丁质[2]。
之后随着越来越多的研究证实,这一昆虫几丁质合成通路已经得到验证及公认。
尽管昆虫几丁质合成通路中的8种酶都已经明确,其研究深度也从蛋白质水平深入到基因水平,但8种酶基因的研究深度及研究进展是不平衡的。
总体来说,海藻糖酶(Tre)和几丁质合成酶(CHS)的研究较为深入,其余6种酶的研究较浅。
对通路中8种酶的研究进展进行梳理,能更充分地了解昆虫几丁质合成通路的研究现状,从而为进一步加强对几丁质合成通路相关酶的研究及充分利用奠定基础。
1 几丁质的研究进展及其在昆虫中的功能1.1 几丁质的发现1811年,法国生物化学家Henri Braconnot发现了一种来自蘑菇的多糖,并称之为“真菌素”。
后来Odier于1823年发现这种存在于蘑菇中的多糖在昆虫中也有存在,由于观察到这种多糖所发挥的功能类似于一种包膜或是被膜,Odier在希腊单词“壳聚糖”的基础上,将这种多糖命名为“几丁质”[3-4]。