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1.
植物ABC转运蛋白家族通过转运各种底物而参与植物一系列生命活动,其拥有众多家族成员,分类众多、结构复杂、功能多样。本文详细梳理了植物ABC转运蛋白的结构、分类及功能后发现,植物类转运蛋白共有8大亚族(ABCA～ABCG和ABCI),其中ABCG属于功能最多的一类亚族,主要参与代谢产物和激素转运、器官形成和物质合成,在重金属/逆境胁迫、以及次级代谢产物分泌等方面发挥着重要作用;ABCB主要参与生长素及重金属转运,刺激细胞生长,加强非生物胁迫的耐受能力;ABCC除参与次生代谢产物的转运外,还具有重金属解毒功能;ABCA类很可能与动植物的脂质代谢关系密切。对于目前功能未知的其他亚族建议开展蛋白互作研究,注重实践应用及多学科联合,更加准确具体解析其功能。全面深入研究植物ABC转运蛋白家族将为其他类转运蛋白的研究提供借鉴方法,同时为植物源/库的高效调控提供基础理论。 相似文献
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《中国农业科学》2018,(21)
在真核生物中,RNA结合蛋白(RBPs)是一类重要的转录后调控因子,通过与RNA结合形成核糖核蛋白复合物来调节真核生物细胞的RNA代谢过程,包括RNA的转移、修饰、翻译及降解。RNA结合蛋白广泛存在于动物、植物以及微生物中,约占真核生物基因编码蛋白的2%—8%。近年来,对RNA结合蛋白的研究已成为备受关注的热点。RNA结合蛋白与人类健康密切相关,许多RNA结合蛋白的突变都会导致人类疾病。RNA结合蛋白(尤其是三角状五肽重复区蛋白)不仅在植物中大量存在,而且作为重要的调控因子在RNA代谢、生长发育以及应激反应过程中发挥重要作用,这已引起人们的广泛关注。相对于动物RNA结合蛋白的大量研究,植物RNA结合蛋白的功能研究还相对较少。文中详细总结了近几年植物RNA结合蛋白的功能研究、作用机制以及同其他RNA结合蛋白之间的相互关系,并在此基础上重点阐述了5类RNA结合蛋白家族在植物中的功能研究进展,包括富含丝氨酸-精氨酸的RNA结合蛋白(SR蛋白)、富含甘氨酸的RNA结合蛋白(GR-RBPs)、三角状五肽重复区蛋白(PPR蛋白)、DEAD-box RNA解旋酶(DEAD-box RHs)以及RNA分子伴侣。主要在拟南芥、水稻和小麦等模式植物或经济作物中对上述5类植物RNA结合蛋白的功能基因进行介绍,总结每类RBPs在植物的RNA代谢、生长发育以及逆境胁迫响应过程中的重要作用,从而为基础研究和农业生产实践提供了重要的理论依据。在这5类RBPs中,SR蛋白主要作为重要的选择性剪接因子参与RNA代谢,从而在植物的生长发育和胁迫响应中发挥关键的调节作用;许多GR-RBPs家族成员具有功能多样性,一方面可能通过介导植物激素信号通路来调节植物的胁迫耐受性和各种生长发育过程;另一方面作为RNA分子伴侣参与RNA折叠反应并因此在低温和干旱等非生物胁迫响应过程中发挥关键作用。PPR蛋白主要参与线粒体和叶绿体的RNA代谢,调节植物的胁迫响应和生长发育过程;DEAD-box RHs作为细胞核和细胞器重要的RNA剪接因子,在植物生长发育以及非生物胁迫响应中发挥多种功能;作为非特异性RNA结合蛋白的RNA分子伴侣,通过参与RNA折叠反应而维持RNA分子的正常功能。此外,前4类RNA结合蛋白中有许多RBPs具有RNA分子伴侣活性,这使得同一蛋白可能具有功能多样性,从而赋予植物在逆境下具有较强的胁迫耐受性。 相似文献
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ABC转运蛋白（ATPBindingCassettetransporter）是目前已知最大、功能最广泛的蛋白家族之一。大多数ABC转运蛋白都能利用水解ATP释放的能量直接转运底物。许多研究结果显示,植物ABC转运蛋白在各种代谢产物的跨膜转运中起着重要作用。橡胶的产胶代谢是一种典型的植物类异戊二烯次生代谢．是影响橡胶产量的首要因素。相关实验结果显示,ABC转运蛋白可能参与橡胶树产胶代谢。本文介绍了模式植物拟南芥中的ABC转运蛋白研究进展,并对ABC转运蛋白与橡胶树产胶代谢的关系进行讨论。 相似文献
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钼（Mo）作为植物必需的微量元素,在促进植物生长发育和增强植物抗逆性方面发挥着关键作用。植物对钼的吸收转运主要受到钼酸盐转运蛋白基因MOT1和MOT2调控,钼进入植物体内以含钼酶形式参与植物生长代谢,其中对植物抗逆性方面的调控主要表现为：钼通过含钼酶硝酸还原酶、醛氧化酶、黄嘌呤脱氢酶影响植物体内的光合碳氮代谢、激素合成和活性氧代谢进而调控植物抗寒性;钼通过硝酸还原酶和醛氧化酶介导的信号转导过程调控根系发育、养分水分利用及抗旱基因表达,进一步影响脂质合成与代谢调控植物抗旱性;最新研究还发现钼在植物适应盐胁迫、缓解重金属胁迫方面也具有重要作用。这些研究结果为通过钼营养调控提升植物的抗逆性提供了新思路。 相似文献
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非生物胁迫是造成全球粮食减产的主要因素之一。研究植物逆境相关蛋白的功能及应答机制，对于提高作物抗逆性具有重要意义。三角状五肽重复（PPR）蛋白属于高等植物中最大的核编码蛋白家族，因其包含高度特异性的PPR基序而得名。依据基序类型及其排列，PPR蛋白可分为P和PLS两类，PLS类蛋白又可以根据其羧基末端的结构域进一步分为PLS、E、E+、DYW等亚类。PPR蛋白广泛分布于陆生植物中，主要定位于叶绿体和线粒体，亦有少数定位于细胞核中。作为序列特异性RNA结合蛋白，PPR蛋白参与植物RNA加工的多个方面，包括RNA编辑、RNA剪接、RNA稳定和RNA翻译。PPR蛋白在植物的整个生命进程中发挥多种重要作用，但对其在植物抗逆性中的作用机制还不清楚。本文在总结已有报道的非生物胁迫相关PPR蛋白定位和功能的基础上，重点综述了PPR蛋白参与调控植物非生物胁迫的作用机制（包括转录后调控和逆行信号），并对其进行讨论。转录后调控与PPR蛋白参与RNA转录后的修饰作用有关，其一般被认为通过结合RNA并调节细胞器RNA代谢来调控逆境相关基因的表达，从而影响植物抗逆性。逆行信号方面，PPR蛋白的损伤导致线粒体或叶... 相似文献
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植物BAHD酰基转移酶家族研究进展 总被引：2，自引：0，他引：2
酰基化是植物生长发育过程中对其次生代谢产物修饰的重要过程。BAHD酰基转移酶家族是植物中特有的对植物的代谢产物进行酰基化修饰、参与植物次生代谢反应的一类蛋白。综述了植物BAHD酰基转移酶家族成员的基本特性、反应历程、酶学分类和其在植物次生代谢过程中的作用。并展望了BAHD在未来研究中的发展方向。 相似文献
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bHLH是真核生物中最广泛存在的转录因子家族之一,在植物的生长代谢、信号转导以及非生物胁迫中发挥重要作用.目前,已有许多bHLH家族转录因子在植物低温胁迫方面的功能得到鉴定,通过对bHLH家族蛋白在植物低温胁迫反应中相关研究的最新进展进行了综述,为进一步研究bHLH家族蛋白在植物低温胁迫应答中的作用及其机制提供参考依据... 相似文献
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植物病原真菌和卵菌产生的效应蛋白在促进病原菌侵染、操纵寄主免疫方面有关键作用,这些效应蛋白在与寄主作用之前必须被分泌出去,SNARE蛋白家族作为真核细胞内囊泡转运及膜融合的关键组分,在分子转运中有核心调控作用。随着许多植物丝状病原菌基因组被破译,对SNAREs基因参与病原菌致病机制的研究取得了可喜进展。本研究简要概述了真核生物中SNARE蛋白的组成及分类和植物病原真菌及卵菌中SNARE蛋白基因的功能研究进展,并据此提出进一步开展SNARE蛋白基因功能分析的研究建议,以期为全面、深入研究植物病原真菌和卵菌中SNARE基因的功能、理解病原菌致病、效应蛋白分泌提供新的视野,为植物-病原物互作的分子机制研究提供参考。 相似文献
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植物ABC转运蛋白与次生代谢产物的跨膜转运 总被引：1，自引：0，他引：1
ABC（ATP-Binding Cassette）转运蛋白是目前已知最大、功能最广泛的蛋白家族，参与生物体内多种物质的转运，因其在生物体内与肿瘤细胞耐药性等一些重要的生理过程密切相关而引起了人们的广泛关注。研究发现，在已完成全基因组测序的生物中，ABC转运蛋白在拟南芥和水稻中数量最多，推测与植物次生代谢产物的跨膜转运相关。植物产生生物碱、萜类化合物、酚类等大量次生代谢产物，保护植物体免受环境中生物和非生物胁迫的损伤。这些化合物的累积和排泌被高度调节，ABC转运蛋白在其中起着重要的作用。本综述介绍了植物ABC转运蛋白及其在植物次生代谢产物累积和跨膜转运中的研究进展。 相似文献
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[目的]探讨2-十三烷酮、槲皮素和单宁酸3种植物次生物质与杨扇舟蛾谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)的关系。[方法]用0.01、0.10和1.00 mg/ml浓度的2-十三烷酮、槲皮素和单宁酸处理的杨树叶子分别饲养杨扇舟蛾幼虫,测定喂饲后72 h内杨扇舟蛾虫体GSTs的活性。[结果]低浓度的2-十三烷酮和槲皮素对杨扇舟蛾体内GSTs活性有抑制作用,且随着浓度升高,杨扇舟蛾体内GSTs活性又略有回升,具有一定的诱导作用;而单宁酸的浓度越大,杨扇舟蛾体内GSTs活性越低,不存在诱导作用。[结论]为杨扇舟蛾的有效防治提供了参考。 相似文献
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胡利锋 《湖南农业大学学报(自然科学版)》2012,38(4):408-412
采用室内生物活性测定法,研究了中药羌活粗提物减轻乙草胺对水稻幼苗伤害的效果和对水稻幼苗谷胱甘肽S转移酶(GSTs)活性的影响。结果表明:在乙草胺质量浓度为0.05 mg/L的条件下,当羌活粗提物质量浓度分别为0.050 0、0.125 0、0.250 0、1.250 0 g/L时,水稻幼苗的株高分别恢复到清水对照的77.9%、95.1%、96.1%、96.2%;株鲜重恢复到清水对照的80.9%、98.8%、94.0%、98.4%;GSTs活性检测表明,羌活粗提物能诱导水稻幼苗地上部GSTs活性增强,当羌活粗提物的质量浓度为0.150 0、0.200 0和0.250 0 g/L时,水稻幼苗地上部GSTs的活性分别为清水对照的1.5、2.0和2.1倍。 相似文献
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为探讨番茄植株受二斑叶螨危害后产生的诱导防御反应对西花蓟马的作用,研究了不同密度(5头/片和15头/片)二斑叶螨危害不同时间(3 d、5 d和7 d)的番茄植株对后取食的西花蓟马体内酶活性的影响。结果表明,西花蓟马取食二斑叶螨危害的番茄叶片后,其体内保护酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]和解毒酶[羧酸酯酶(Car E)、谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)和多功能氧化酶(MFO)]的活性与取食健康番茄叶片相比有明显的差异。西花蓟马体内SOD活性不论其取食二斑叶螨何种危害密度和时间的番茄叶片均受到明显抑制,在取食二斑叶螨5头/片和15头/片3个危害时间的番茄叶片后,较取食健康番茄叶片分别下降了15.8%、27.7%、14.4%和26.4%、8.8%、17.3%。西花蓟马体内POD、CAT、Car E、GSTs和MFO活性均在其取食二斑叶螨5头/片危害3 d的番茄叶片时最高,分别较取食健康番茄叶片上升了126.4%、17.7%、7.2%、6.7%和17.1%。5种酶活性均随密度的增加和危害时间的延长表现下降趋势,但不同酶活性的变化过程不同。以上结果说明,二斑叶螨取食诱导番茄植株产生了一定的防御反应,并引起西花蓟马体内保护酶和解毒酶活性的明显变化。 相似文献
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黑龙江省稗草对三种玉米田常用除草剂抗药性研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采用琼脂法与整株法测定黑龙江省玉米田12种稗草生物型对莠去津、乙草胺和硝磺草酮抗性水平,同时测定不同抗性生物型体内SOD、POD、CAT及GSTs酶活性变化差异。结果表明,宾县生物型对莠去津产生低水平抗性,抗性指数为5.01。鸡西和五常生物型抗性指数分别为3.40和3.23,处于敏感性下降阶段。12种稗草生物型对乙草胺和硝磺草酮均未产生抗性;施用莠去津0~11 d,宾县生物型体内GSTs酶活性变化率始终高于五常和敏感生物型,3 d后POD酶活性变化率开始显著高于敏感生物型,其酶活性平均变化率与稗草抗性水平呈正相关;SOD和CAT酶活性变化率与稗草对莠去津抗性程度无关。稗草产生抗性可能是体内GSTs对莠去津代谢作用加强所致,与POD酶活性变化有关。 相似文献
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植物谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)及除草剂解毒剂的诱导作用 总被引：7，自引：0，他引：7
谷胱甘肽S-转移酶(Glutathione S-transferase,GSTs)是一个同工酶家族,由同源或异源二聚体组成,广泛分布于原核生物和真核生物(昆虫、哺乳动物和高等植物)中。其主要功能是催化某些内源性或外来有害物质的亲电子基团与还原型谷胱甘肽的巯基偶联,增加其疏水性使其易于穿越细胞膜,分解后排出体外,从而达到解毒的目的。GSTs可受多种因素的诱导,对一些有毒物质,包括农药、除草剂、致癌物和诱变剂等起到解毒的作用。文章介绍了植物谷胱甘肽转移酶的分类、命名、结构及典型底物,描述了除草剂和解毒剂对GSTs酶的诱导表达特性。 相似文献
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Specific activity, substrate specificity, and kinetic parameters (Km and Vmax) of glutathione S-transferases (GSTs) towards three substrates, 1-chloro-2,4-dinitrobenzene (CDNB), 1,2-dichloro-4-nitrobenzene (DCNB), and p-nitrobenzene chloride (pNBC) were investigated in six tissues (foregut, midgut, hindgut, fat body, hemolymph, and muscle) of Oxya chinensis. In addition, the inhibition in vitro (ethacrynic acid, and Cibacron Blue 3GA) of Oxya chinensis in the six tissues was also investigated. Glutathione S-transferase activity was detected in all the six tissues examined. The rank order of GST activities towards CDNB was fat body > midgut > hindgut > muscle > foregut > hemolymph both in females and males. Glutathione 5-transferase activities in the fat body in females and males were 1.3- to 10.4-fold and 1.1- to 10.0-fold higher than those in the other tissues. The rank order of GST activities towards the other substrates changed slightly. From these results, it was inferred that GSTs in the fat body and midgut played important roles in detoxifying xenobiotics including insecticides and plant allelochemicals in O. chinensis. In the three substrates examined, CDNB seemed to be the best substrate, followed by pNBC and DCNB. The kinetic parameters of GSTs were different among the six tissues. This suggested that GSTs in different tissues have various affinities and catalytic efficiency to substrates. In vitro inhibition study showed that the median inhibition concentration (IC50) values of the two inhibitors to GSTs from the six tissues were different. The results suggested that the two inhibitors have different inhibition potency to GSTs from the different tissues. The observed changes in kinetic parameters and inhibition in vitro among the six tissues of the insect might suggest that the number and structure of isoenzymes and their rate of expression varied for the different tissues. 相似文献
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[目的]探讨东莨菪内酯对家蚕中肠组织谷胱甘肽S-转移酶（GSTs）活性的影响,为桑园使用东莨菪内酯防治虫害的安全性及家蚕抗性品系选育提供理论依据.[方法]采用毒叶法对家蚕进行添毒,测定东莨菪内酯对家蚕中肠组织GSTs活性的影响,并通过离体抑制试验求出东莨菪内酯对GSTs的抑制中浓度（IC50）.[结果]摄食不同浓度东莨菪内酯（0.026～0.104 mol/L）处理桑叶的家蚕表现出相似的中毒症状（吐液和拒食）,但在添毒36h后中毒症状完全消失.相对于正常的家蚕,摄食东莨菪内酯处理桑叶后家蚕中肠组织的GSTs比活力呈前期降低、中期升高、后期降低的变化趋势.不同浓度（0.001～0.016 mol/L）的东莨菪内酯均显著抑制家蚕中肠组织离体GSTs活性,且抑制率随东莨菪内酯浓度的增加而增加.东莨菪内酯对家蚕中肠组织GSTs的IC50为0.00474 mol/L.[结论]东莨菪内酯可抑制家蚕中肠组织GSTs活性. 相似文献
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以泥鳅为试验材料,利用嗜水气单胞菌和右旋糖酐铁作为诱导刺激物,以不同浓度嗜水气单胞菌菌液和右旋糖酐铁对泥鳅进行腹腔注射,研究病原细菌和金属离子对泥鳅GSTs酶活性的影响。在分别注射病原微生物后0,2,6,10,16,24,40,50 h以及注射右旋糖酐铁后1,2,3,4,5 d取泥鳅肝胰组织,测定其谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)的活力,并研究其变化规律。结果表明：不同浓度的嗜水气单胞菌对泥鳅GSTs均有诱导作用,2.1×109 cfu·mL-1浓度组对泥鳅GSTs的诱导作用最大,2.1×107和2.1×105 cfu·mL-1浓度组则相对来说诱导作用较小。各处理组GSTs活力在处理后一段时间内达到峰值后逐渐降低到正常水平,实验组的GSTs活力均显著高于对照组。不同浓度的右旋糖酐铁对GSTs的作用不同,低剂量组(10 μg·g-1)对GSTs活性有显著性的诱导作用(P<0.05),且在第1天时诱导作用达到最大,随后逐渐降低到正常水平;中剂量组(25 μg·g-1)和高剂量组(50 μg·g-1)对GSTs活性有一定抑制作用,且在第4天时抑制作用达到最大,但随后逐渐增加而趋近于正常水平。 相似文献
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抗性和敏感小菜蛾谷胱甘肽-S-转移酶和谷胱甘肽的比较 总被引：2，自引：0，他引：2
研究了抗性和敏感小菜蛾谷胱甘肽 - S-转移酶 ( GSTs)在不同发育期的变化及有机磷类杀虫剂对虫体谷胱甘肽 ( GSH)质量摩尔浓度的影响 .结果表明 :抗性和敏感小菜蛾 GSTs比活力在各发育期中变化不大 ,但虫体 GSTs总活力随虫体生长发育而显著增加 ,在 4龄和蛹期达到最大值 .抗性小菜蛾 GSTs活力明显高于敏感小菜蛾 .甲胺磷和水胺硫磷对敏感小菜蛾幼虫 GSH影响不明显 ,但可导致抗性小菜蛾 GSH质量摩尔浓度的显著降低 .因此可以认为 ,GSTs活力增高和 GSH的结合作用应是小菜蛾对有机磷类杀虫剂抗性的重要机制 . 相似文献
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为明确常用杀虫剂对小麦防御性的影响,考察了吡虫啉、灭多威和氧乐果处理对小麦苗3种防御相关酶活性的影响。分别使用杀虫剂的田间推荐浓度、高于和低于其推荐浓度1倍的质量浓度3个处理,考察了吡虫啉、灭多威和氧乐果营养液内吸处理小麦苗后5d内,小麦苗中苯丙氨酸解氨酶(PAL)、谷胱甘肽硫转移酶(GSTs)和脂氧合酶(LOX)活性的变化。结果表明:17.5和35.0mg/L吡虫啉处理小麦苗后6h时,小麦苗中PAL均受到抑制,活性显著降低,处理后12h时,PAL活性与对照相比显著上升,分别上升了38.9%和40.0%;100、200和400mg/L灭多威处理小麦苗后12h时,小麦苗中PAL活性显著升高。250、500和1 000mg/L氧乐果处理小麦苗后24h内,小麦苗中PAL活性呈现出先升高再降低的动态过程。而500和1 000mg/L氧乐果处理小麦苗后48h内,小麦苗中GSTs活性呈现出先降低再升高的动态过程。在3种杀虫药剂的胁迫下,小麦苗PAL、GSTs及LOX活性均发生了随着时间而变化的波动,随着处理后时间的继续延长,最后小麦苗3种防御酶的活性又恢复至不受影响的正常状态。一定浓度的吡虫啉、灭多威和氧乐果处理小麦苗,会对小麦苗中PAL、GSTs和LOX的活性及其相关防御性产生一定影响。3种杀虫剂对小麦苗中PAL、GSTs和LOX活性的影响,不仅与杀虫药剂本身的性质有关,还具有一定的剂量效应与时间效应。 相似文献