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相似文献
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1.
钙依赖性蛋白激酶(calcium dependent protein kinase, CDPK)通过与Ca2+相互作用,在植物响应各种逆境胁迫的过程中发挥重要作用,其C端调控区的EF-hand基序是使CDPK的激活依赖于Ca2+的关键结构。为进一步研究具有极强耐寒性的天山雪莲对逆境的响应机制,本研究采用PCR定点突变技术,将SikCDPK1基因EF-hand基序的第435、第471、第507和第540位氨基酸分别由E(谷氨酸)突变为Q(谷氨酰胺),构建定点突变原核表达载体,转化表达菌株E. coli BL21 (DE3),使用IPTG诱导蛋白表达,利用亲和层析系统对重组蛋白进行纯化。结果显示,重组菌株能够成功表达出目的重组蛋白,重组蛋白可溶性表达量较高的诱导培养条件是18℃1 mmol/L IPTG诱导16 h,最后成功纯化出符合预期大小的可溶性蛋白,为进一步探究SikCDPK1中不同EF-hand基序的生物学功能提供了实验依据。  相似文献   

2.
胞内钙库对小麦叶锈菌侵染之过敏反应的影响   总被引:3,自引:0,他引:3  
使用影响胞内Ca2+库和钙通道的药物预注射小麦叶片,观察其对小麦受叶锈菌侵染诱发的过敏反应(HR)的影响。结果表明,对小麦叶片预注射不同浓度的胞内Ca2+螯合剂(BAPTA-AM)后接种叶锈菌小种260,随着注射药物浓度的增高,寄主细胞发生HR的面积逐渐减小。而注射胞内Ca2+激活剂(caffiene)后接种,HR的面积有所增加。进一步用胞内Ca2+通道抑制剂(herapin、RR和8-Br-cADPR)预处理,结果herapin对HR的影响呈浓度依赖型,而RR和8-Br-cADPR对HR没有明显作用。据此提出,胞内Ca2+可能参与小麦抵抗叶锈菌侵染过程中钙信号的形成,且这一过程主要通过IP3途径完成。  相似文献   

3.
吴妍  张岁岐  刘小芳  山仑 《作物学报》2010,36(6):1044-1049
利用10%PEG-6000模拟–0.2 MPa的水分胁迫,研究了外源Ca2+(在1/2 Hoagland营养液中添加10 mmol L-1 CaCl2)对水分胁迫7 d后及复水2 d,玉米幼苗整株根系水力导度(Lpr)、根系生长及叶水势(ψw)的影响。结果表明,正常水分条件下,外源Ca2+处理降低了Lpr,但对叶水势无影响;水分胁迫条件下,外源Ca2+显著提高了Lpr、叶水势,减缓了水分胁迫对植物的伤害;复水1 d,两种钙水平下Lp均无明显恢复,但Ca2+处理的Lpr显著高于对照,而叶水势无显著差异且均能恢复至正常供水时的水平;复水2 d,Ca2+处理的Lpr即能恢复至正常供水时的水平,对照仅恢复为正常供水时的59.06%。进一步用HgCl2检测表明,正常水分条件下外源Ca2+对水通道蛋白(AQP)活性没有影响;而水分胁迫下,外源Ca2+提高了AQP活性,对照AQP活性下降,说明水分胁迫时外源Ca2+促进了水分跨膜途径运输;复水2 d,外源Ca2+处理AQP活性恢复至正常供水时的水平,对照AQP活性未能恢复。另外,外源Ca2+处理减缓了水分胁迫对植物生长发育的抑制作用,促进了复水时侧根发育,增加根系吸水面积,为植株迅速恢复供水提供了形态学基础,增加了复水后的补偿效应。  相似文献   

4.
不同钙浓度对烤烟生长及镁吸收的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
为研究钙浓度对烤烟生长及镁吸收的影响,以烤烟K326为试验材料,采用营养液培养方式,测定不同Ca2+浓度下,烤烟各生育时期的农艺性状、生物量、团棵期及现蕾期烟叶钙和镁含量及钙镁比,并对Ca2+浓度与烟叶钙镁含量和农艺性状进行相关性分析。结果表明:上、下部叶片镁含量与培养液Ca2+浓度呈显著负相关;中部叶片镁含量与烟叶钙含量呈显著负相关。Ca2+浓度为12.25mmol/L时烤烟的长势最佳,为11.22mmol/L时最有利于烤烟叶片生物量的积累。烤烟生长的最佳根际Ca2+浓度为11.22~12.25mmol/L。  相似文献   

5.
NO与Ca2+对蚕豆保卫细胞气孔运动的互作调控   总被引:1,自引:0,他引:1  
张霖  赵翔  王亚静  张骁 《作物学报》2009,35(8):1491-1499
以蚕豆(Vicia faba L.)为材料研究NO和Ca2+对蚕豆气孔运动及质膜K+通道的影响。结果表明,10 mmol L-1 Ca2+和100 µmol L-1 NO供体SNP均有效抑制气孔开放,NO清除剂c-PTIO不能缓解Ca2+抑制气孔开放,相反胞外加入0.1 mmol L-1 Ca2+可以明显加强NO对气孔开放的抑制程度,该现象可被La3+(Ca2+通道抑制剂)缓解。以膜片钳技术记录全细胞K+电流发现,胞外10 µmol L-1或100 µmol L-1 SNP均可选择性抑制蚕豆保卫细胞质膜内向K+通道,追加0.1 mmol L-1 Ca2+可显著激活质膜外向K+通道,且可被La3+所缓解,然而0.1 mmol L-1 Ca2+单独作用并不影响质膜外向K+通道活性。10 mmol L-1 Ca2+单独处理可激活质膜外向K+通道,但不能被c-PTIO缓解。分别用Ca2+和NO专一的荧光探针Fluo-3-AM和DAF-2DA标记蚕豆保卫细胞原生质体,检测胞内Ca2+和NO的水平变化发现,100 µmol L-1 SNP明显诱导胞内Ca2+积累,但10 mmol L-1 Ca2+并不能诱导NO在细胞内积累。记录保卫细胞质膜Ca2+通道电流发现,NO可明显激活质膜Ca2+通道。表明NO有效抑制气孔开放,可能主要通过激活质膜Ca2+通道,提高胞内Ca2+,激活质膜外向K+通道促进K+外流,同时,可选择性抑制内向K+通道阻止K+内流,两种途径共同作用抑制气孔开放。然而,胞外10 mmol L-1 Ca2+对气孔和质膜K+通道活性的调节并不依赖于NO。  相似文献   

6.
为了研究玉米在盐胁迫下体内离子变化以及功能基因的响应,为今后培育耐盐玉米品种奠定基础。本研究以4份玉米自交系为研究对象,在200 mmol/L的NaCl溶液胁迫14天后,对玉米地下、地上部分中的Na+、K+、Ca2+含量进行测定并分析;同时,进行了转录组分析,研究玉米在盐胁迫下功能基因的表达情况。结果显示,4个自交系中叶片和根中Na+含量和Na+累积量最低的是S388,同时发现S388的Ca2+:Na+比在4个材料中表现出最高;转录组分析显示,S388参与了离子转运途径、逆境信号以及离子跨膜运输等代谢途径。研究表明,4份玉米自交系中S388对盐的耐受性最高,表型出叶片和根中积累了较少的Na+含量,这为今后耐盐品种培育提供了材料基础。  相似文献   

7.
钙信号系统与植物激素信号   总被引:1,自引:0,他引:1  
Ca2+是高等植物细胞内普遍存在的一种信使分子,能介导植物对外界信号的刺激反应,调节多种生理过程, 并参与植物体内多种刺激-反应的藕联过程。目前证实在植物里钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)、钙调素(CaM)、钙调磷酸酶B类似蛋白(CBLs)三类钙结合蛋白,这些蛋白质可识别特定的钙签名,并依赖这些钙信号向下游转达以适应外界刺激。Ca2+信使系统与激素在植物的花发育(成花诱导、花芽分化及开花调控),有性生殖方面(在花粉萌发和花粉管生长),逆境生理等都起着非常重要的作用。近些年有关学者在植物激素受体蛋白、信号转导、基因表达等方面的研究,以及与Ca2+相关的信号传递机理的研究中发现:Ca2+/CaM、Ca2+/CDPK和Ca2+/CBL三类钙信号系统与植物激素信号密切相关。  相似文献   

8.
干旱胁迫下一氧化氮对小麦离体根尖离子吸收的影响   总被引:2,自引:0,他引:2  
为阐明干旱胁迫下一氧化氮(NO)对植物的保护机制,利用干旱敏感性不同的3个小麦(Triticum aestivum L.)品种的离体根尖,比较了NO对干旱胁迫的响应及其对离子吸收的影响。在干旱胁迫下, 耐旱品种陇春8139根尖中大量产生NO, K+和Ca2+被大量吸收, 而Cl-1被排出体外, 质膜H+-ATPase活性升高; 而干旱敏感品种甘麦8和定西24的根尖中NO、离子含量和质膜H+-ATPase活性的变化呈相反趋势。NO供体硝普纳(SNP)处理使3个品种根尖中的K+和Ca2+含量增加,Cl-1含量下降,并能提高质膜H+-ATPase活力;NOS抑制剂Nω-nitro-L-arginine(LNNA)和NO清除剂2-phenyl-4,4,5,5-tetramethyl-imidazoline-1-oxyl- 3-oxide(PTIO)能够逆转这一效果。Na+含量在所有处理下都没有明显变化。试验结果证明,NO能够通过调节质膜H+-ATPase活力影响植物对离子的选择吸收,从而提高耐旱性。  相似文献   

9.
不同花生品种的耐盐能力各有差异,本研究以耐盐花生品种花育25 (Huayu 25,HY25)和盐敏感品种花育20(Huayu 20,HY20)为材料,利用非损伤微测技术,测定盐胁迫下花生幼苗根尖中Na+、K+、Ca2+、NH4+、NO3、Cl的流速;并同期检测了幼苗的生长性状、主要耐盐基因的表达及渗透调节物质(可溶性糖、脯氨酸)含量的变化,以明确花生的耐盐能力与离子吸收、转运及抗逆调控的关系。结果表明:(1)盐胁迫下Na+内流减弱,外排速率增加,K+内流提高,但是相对而言,HY25的Na+外排速率及K+内流速率均高于HY20,表明HY25通过排Na+保K+提高耐盐性;(2)盐胁迫促进Ca2+迅速内流,并且耐盐品种比盐敏感品种Ca2+内流...  相似文献   

10.
燕麦对碱胁迫的阳离子响应机制   总被引:3,自引:0,他引:3  
以耐碱性燕麦品种Vao-9和碱敏感性品种白燕5号为试验材料,采用盆栽法,用25、50、75、100 mmol L-1碱浓度(Na2CO3和NaHCO3按摩尔比1∶1混合)进行短期(14 d)和长期(28 d)胁迫处理,观测两品种根、茎、叶中Na+、K+、Ca2+、Mg2+吸收及分配特点,并从离子平衡吸收与分配角度,探讨燕麦对碱胁迫的生理适应机制。胁迫处理14 d后,燕麦体内Na+增加,K+下降,Ca2+和Mg2+变化不大,且两品种间各器官中4种离子的分配比例差异不显著。胁迫处理28 d后,两品种各器官中Na+增幅较大,K+、Ca2+和Mg2+降幅较大。Vao-9植株体内Na+、Ca2+含量大于白燕5号,但K+、Mg2+含量与白燕5号无显著差异,但两品种间各器官中4种离子的分配特点不同;当胁迫浓度达到100 mmol L-1时,与白燕5号相比,Vao-9叶片中少分配5.9个百分点Na+,多分配13.5个百分点K+、28.9Ca2+、10.9Mg2+,茎中多分配5.4个百分点Na+,少分配9.8个百分点K+,根中少分配28.9个百分点Ca2+、10.9Mg2+,因而Vao-9叶片中Na+ /K+、Na+ /Ca2+、Na+ /Mg2+值较白燕5号低。可见,燕麦通过提高阳离子选择吸收及器官分配能力以适应碱胁迫。  相似文献   

11.
结实期钾、钙对水稻根系分泌物与稻米品质的影响   总被引:11,自引:0,他引:11  
以扬稻6号(籼稻)和扬粳9538(粳稻)为材料,在水培条件下自抽穗至成熟设0K (不施K)、1/2K (标准Espino营养液的1/2K)、0Ca (不施Ca)、1/2Ca (标准Espino营养液的1/2Ca)以及对照(全K、Ca,标准Espino营养液的K、Ca量) 5种处理,研究了水稻根系及根系分泌物的变化及其与稻米外观品质、蒸煮食味品质的关系。结果表明,与对照相比,结实期无钾处理(0K)明显降低水稻根系活力、根系ATP酶活性和根系柠檬酸及Ca2+、K+和NH4+的分泌量,加速根系的衰老;无钙处理(0Ca)显著降低根系草酸及Ca2+、K+和NH4+的分泌。相关分析表明,根系分泌的草酸与稻米的垩白米率、垩白度和胶稠度均呈极显著正相关;根系分泌的柠檬酸与垩白米率、垩白度、崩解值呈极显著负相关,而与消减值呈极显著正相关;结实前中期(花后10 d,20 d)根系分泌的[K+]、[Ca2+]与稻米垩白米率、垩白度和直链淀粉含量均呈显著或极显著负相关;根系分泌的[NH4+]与直链淀粉含量也呈极显著负相关。表明根系分泌物与稻米品质有密切的关系,K、Ca营养水平对根系分泌物有调控作用,进而影响稻米品质。  相似文献   

12.
为揭示盐渍土壤中大果沙枣(Elaeagnus angustifolia Linn.)树体矿质离子分布规律,保障大果沙枣高效种植和丰产栽培,以不同盐度土壤中生长的成年大果沙枣树为材料,测定并分析了其根、枝、叶中Na+、K+、Mg2+和Ca2+的吸收、运输和分配特征。结果表明:盐土土壤环境中,大果沙枣叶片对Ca2+和Mg2+具有较强的选择吸收能力,低盐(I~II级)土壤环境中,叶内Na+含量明显上升,而至高盐(III~IV级)中,根部对Na+的吸收量明显高于枝和叶。随着林地土壤盐度的升高,K+、Ca2+、Mg2+在枝部和叶部的积累量明显增大,矿质离子由根部向枝、叶部运输的能力在I~III级盐度土壤环境中逐渐增大,并在IV级盐度土壤环境中受抑。同时,根和枝中K+/Na+和Mg2+/Na+值均是先增大后减小,叶中K+/Na+、Mg2+/Na+变幅较小,根和叶中Ca2+/Na+变幅较大。大果沙枣成年树的盐适应机制主要是通过根对Na+的聚积作用,叶对K+、Mg2+和Ca2+的选择性吸收能力增强来实现的,同时也与枝中相对稳定的K+、Na+、Mg2+和Ca2+的选择性运输能力有关。  相似文献   

13.
揭示PAHs在蔬菜体内的自我调控机制,为降低蔬菜体内PAHs对人体的危害提供理论指导。以生菜、芥菜、冬瓜、南瓜、四棱豆和豇豆6种具有代表性的蔬菜品种为供试材料,研究其体内PAHs与蛋白质、脂肪、VA、VB1、VC、VE、Ca2+、Fe2+、Na+和K+等物质的互作关系,并找出引起PAHs含量变化的关键物质。不同类别蔬菜体内PAHs种类和含量不同,且营养成分含量差异较大。蔬菜体内PAHs种类由多到少为叶类>瓜类>豆类。结果表明,蛋白质、VE、VB1、Fe2+对苯并(a)芘(BaP)具有协同的抑制作用,VA、Ca2+对苊烯(ANY)、苊(ACE)、菲(PHE)、芴(FLU)、屈(CHR)、苯并(k)荧蒽(BKF)、芘(PYR)、苯并(g,h,i)芘(BPE)等有直接或间接的抑制作用,而Na+能促进蔬菜对BKF、FLU和BPE的吸收或积累。蔬菜体内营养成分对PAHs有一定的调控作用,尤其是具有强抗氧化性能的维生素,它们在降低蔬菜体内PAHs过程中发挥了很大的作用。  相似文献   

14.
史银连  邓芳  曹剑波  姚家玲 《作物学报》2008,34(12):2106-2111
运用电镜细胞化学技术(铅盐沉淀法),对长日照条件下光敏核不育水稻农垦58S和可育株系58N花药发育的不同时期进行了Ca2+-ATPase定位研究。结果表明,Ca2+-ATPase颗粒在可育与不育水稻的花药壁、花粉及药隔中的出现时间和数量具有明显差异。可育花药在花粉母细胞时期,药壁细胞内出现Ca2+-ATPase颗粒,至单核花粉后期,解体的绒毡层细胞和乌氏体表面分布大量的Ca2+-ATPase颗粒;与可育材料相比,不育花药在花粉发育的同时期,Ca2+-ATPase颗粒在药壁各层细胞内不仅出现的时间滞后,且分布的数量较少,到二核花粉时期(花粉已畸形空瘪),药壁表皮细胞的液泡膜上、绒毡层细胞质中及乌氏体表面才出现明显的Ca2+-ATPase颗粒。可育花粉单核早期,花粉细胞内线粒体膜上有少量的Ca2+-ATPase分布;单核花粉中期,花粉外壁上有少量的Ca2+-ATPase分布;到单核花粉后期,Ca2+-ATPase颗粒大量分布在花粉外壁、内壁及细胞质膜和细胞核中。而不育花粉在单核花粉发育中都未见Ca2+-ATPase的分布,到花粉败育空瘪时才出现明显的Ca2+-ATPase颗粒,但数量较可育花粉同期同部位少。可育花药药隔细胞中Ca2+-ATPase在花粉母细胞减数分裂期就有分布,而不育花药到单核花粉早期药隔中才有少量的Ca2+-ATPase分布。由此推测,水稻不育系在其花粉发育中,由于细胞壁和质膜上Ca2+-ATPase颗粒出现时间滞后和数量减少影响到细胞膜钙泵将Ca2+由胞质向胞外转运的功能,致使胞质内Ca2+过多积累,导致花粉败育。  相似文献   

15.
为研究新疆典型绿洲土地盐分特征及分布特征,以新疆第二师31团为例,采用GPS对研究区域进行定点采样(N=66),采样深度为100 cm,采样层数为5层,对土壤盐分离子进行化验检测,运用SPSS软件对数据进行描述性、离子间相关性及离子主成分分析。结果表明:不同土壤层中各离子处于中等以上变异程度,各土壤层的pH=8.11,各土壤层中Cl-、K++Na+与SO42-离子含量大于HCO3-、Ca2+与Mg2+离子;Cl-、K++Na+、SO42-、Ca2+、Mg2+之间的相关系数较高,呈现极显著相关性。各土壤层的第一主成分主要包含Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+、K++Na+离子信息,第二主成分与第三主成分主要包含HCO3-离子信息。以第一主成分、第二主成分及第三主成分所表征不同信息为基准,分析了研究区不同位置不同土壤层的盐渍化程度及碱度,该研究区域受盐碱影响较大。  相似文献   

16.
余琴鸯  尹恒  安利佳  李文利 《作物学报》2014,40(9):1531-1539
CDPK是一类重要的钙信号感受蛋白和响应蛋白,在植物非生物胁迫应答方面具有重要的作用。为探究耐旱作物谷子CDPK在抗逆胁迫中的应答机制,本文利用RT-PCR技术从谷子幼苗cDNA中克隆到一个与逆境胁迫相关的CDPK基因,命名为SiCDPK1 (GenBank登录号为KC249975.1)。以拟南芥CDPK基因序列为查询序列,预测谷子基因组含有28个CDPK基因。其系统发育分析表明,谷子CDPK基因家族由4个亚类组成,其中SiCDPK1属于第II亚类,其全长1596 bp,编码531个氨基酸,预测蛋白分子量为59.5 kD,等电点pI为5.94,含有典型CDPK的保守结构。启动子调控区含有与多种逆境胁迫相关的调控元件。实时定量结果显示,SiCDPK1基因受PEG、ABA、高盐、自然干旱胁迫诱导表达。本试验为谷子抗逆应答机制的深入研究奠定了良好的理论基础。  相似文献   

17.
本试验利用非靶向代谢组学的方法,研究了Ca2+胁迫下萌发的越南槐种子代谢谱的变化。结果表明,在不同浓度的Ca2+胁迫下,越南槐种子萌发过程中采取不同的代谢策略应对胁迫。CaCl2溶液在0、50 mmol/L下萌发种子有36种差异表达代谢物,0、100 mmol/L下萌发种子有14种差异表达代谢物,50、100 mmol/L下萌发种子有24种差异表达代谢物。这些代谢产物主要参与异黄酮和类黄酮代谢、脂质代谢和有机酸代谢。  相似文献   

18.
钙依赖蛋白激酶(CPK)可作为Ca2+的感受器和效应器,在结合Ca2+后通过解除自抑制而激活自身激酶活性,并通过磷酸化靶蛋白实现信号转导。为了筛选鉴定胡椒CPK基因家族,探讨其基因进化及表达模式,本研究依据已公布胡椒基因组信息,利用生物信息学方法对胡椒CPK基因家族进行鉴定,共鉴定获得30个CPK基因,命名为PnCPK1~PnCPK30,并对该家族基因进行染色体定位、系统进化、基因结构、保守基序、基因复制事件和表达分析。结果显示,大多数PnCPK基因含有6~8个内含子,30个PnCPK基因不均等地分布在18条染色体上,共有21对复制基因对,串联重复仅2对,Ka/Ks结果说明,胡椒CPK基因家族在进化选择中主要受纯化选择影响;为进一步分析胡椒和其他植物的同源进化关系,构建了胡椒与拟南芥、水稻的CPK进化树,胡椒CPK家族可分为4个亚族,GroupⅡ和GroupⅢ较保守;基于转录组数据结果显示,PnCPK家族各成员表达差异较明显,多数PnCPK成员在各组织中表达量差异不大,荧光定量PCR结果推测PnCPK4、PnCPK10和PnCPK16可能参与...  相似文献   

19.
为探究褪黑素对盐胁迫下小豆幼苗生长发育的影响,以保红876为材料,设置4个处理:CK(清水)、S(60 mmol/L NaCl)、MT(50μmol/L褪黑素)和S-MT(60 mmol/L NaCl和50μmol/L褪黑素),并分析了小豆幼苗生长指标、光合指标、矿质元素离子含量和抗氧化酶活性的变化。结果表明,在盐胁迫条件下,较CK处理,小豆幼苗的生长受到明显抑制,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)显著降低;叶、茎中Na+含量显著上升,叶片中Ca2+含量显著上升而Mg2+含量则显著下降,豆苗Na+/K+比值显著增加;MDA和H2O2含量显著上升,破坏了膜脂选择透性。盐胁迫下施加褪黑素后,较S处理,显著提高了豆苗株高、叶面积和生物量,总根长显著增加;同时提高了叶绿素含量、叶片Pn、Tr和Ci;叶、茎中Na+和K+含量...  相似文献   

20.
为了反映艾比湖地区不同程度盐渍化的空间分布,以野外调查和实地数据为基础,对艾比湖盐渍土的土壤盐分和盐基离子进行描述性统计分析、相关性分析和地统计分析,结果表明,土壤含盐量和盐基离子均近似服从正态分布,盐分表聚强烈,空间变异性显著。表层土壤盐分、Cl-、Mg2+、Na+均属于强空间变异,HCO3-、Ca2+、SO42-和K+均属于中等强度的空间变异。HCO3-、Ca2+、Mg2+、SO42-和K+属于强空间相关性。含盐量、Cl-和Na+属于中等程度空间相关性。通过分析盐分和盐基离子的空间变异性,有益于土壤盐渍化的快速诊断,可为提高土地利用效率和农田精细管理提供决策依据。  相似文献   

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