植物逆境生理概述抗冷-資料下載頁(yè)
2025-05-09 20:04本頁(yè)面
【正文】 ②通過基因工程來提高膜脂 FA不飽和度，從而提高植物抗冷性是可行的。 自由基與活性氧的清除 低溫下，一些自由基、活性氧積累，導(dǎo)致膜脂過氧化、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子破壞。如果在低溫下植物能夠增強(qiáng)清除能力，有利于防御低溫傷害。 ● 酶促清除系統(tǒng)： SOD,CAT,ASAPOD,GSHPOD,GR ● 非酶促清除系統(tǒng)：體內(nèi)抗氧化劑ASA,VitE,GSH,cytf,類胡蘿卜素等。 ● 人為提高防御能力的途徑：轉(zhuǎn)基因、化學(xué)誘導(dǎo)、鍛煉、使用抗氧化劑 （二）溫度誘導(dǎo)蛋白 顧名思義，植物溫度誘導(dǎo)蛋白是由于溫度逆境誘導(dǎo)而產(chǎn)生的一系列蛋白質(zhì)。 這些蛋白質(zhì)從功能來講，不一定都是與溫度適應(yīng)相關(guān)的，或者說，許多溫度誘導(dǎo)蛋白功能尚不清楚。 最早發(fā)現(xiàn)植物低溫誘導(dǎo)蛋白的是 Bridds和Siminovitch(1949)，在越冬期的黑槐樹皮中，發(fā)現(xiàn)低溫下出現(xiàn) 23條新的蛋白質(zhì)譜帶。近些年來，隨著分離、提純、分析技術(shù)的進(jìn)步，已發(fā)現(xiàn)近百種植物低溫誘導(dǎo)蛋白，并進(jìn)行了大量研究。 抗凍蛋白首先是從動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的。在生活在兩極冰水中的魚類血液中，發(fā)現(xiàn)一種能降低細(xì)胞間隙體液冰點(diǎn)的糖蛋白（也叫糖多肽， glycopeptide），因而，能使這些魚類的體液不至于結(jié)冰。故稱為抗凍蛋白。 有三種類型： ① 富含 Ala重復(fù)序列，具有 α 螺旋結(jié)構(gòu)，其間散布著一些極性 AA片斷。 ② 富含胱氨酸，具有 β 結(jié)構(gòu)的多肽鏈 ③ 無(wú)一定結(jié)構(gòu)的多肽 抗凍蛋白（ antifreeze protein, ATP） 受到魚類研究的啟發(fā)，人們著重在植物中尋找抗凍蛋白，或企圖把魚類的抗凍蛋白基因轉(zhuǎn)入植物。 擬南芥：冷調(diào)節(jié)蛋白（ cold regulated protein）， ， cor15蛋白。 油菜： BN28蛋白。 它們與魚類的富含丙氨酸的抗凍蛋白結(jié)構(gòu)非常相似。 擬南芥葉綠體中發(fā)現(xiàn) cor15蛋白，能有效地防止低溫導(dǎo)致乳酸脫氫酶失活。 總之，植物中可能也具有與動(dòng)物類似的抗凍蛋白，有待一步研究。 類脂轉(zhuǎn)移蛋白（ Lipid transfer protein,LTP） 高等植物在低溫下，可以誘導(dǎo)產(chǎn)生一些類脂轉(zhuǎn)移蛋白，促進(jìn)膜脂脂肪酸不飽和化。 已發(fā)現(xiàn)：大麥 bct4基因家族編碼的類脂轉(zhuǎn)移蛋白，即有此功能。 激酶調(diào)節(jié)蛋白 激酶調(diào)節(jié)蛋白是參與逆境信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的蛋白，它能調(diào)節(jié)蛋白激酶的活性，從而調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的可逆磷酸化。 擬南芥：低溫誘導(dǎo)產(chǎn)生的 RC114A， RC114B蛋白，就是通過調(diào)節(jié)激酶活性而參與低溫信號(hào)的傳導(dǎo)。 Lea蛋白 （ late embryogenesis abundant protein, 胚胎發(fā)育晚期豐富蛋白） Lea蛋白是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的最多的低溫誘蛋白。 特點(diǎn)： ① 胚胎發(fā)育晚期，隨水勢(shì)下降，脫水時(shí)，而豐富表達(dá)。 ② 高度親水，沸水中穩(wěn)定，抗脫水能力強(qiáng)。 低溫冰凍時(shí)造成細(xì)胞脫水是一種重要的次生脅迫， Lea蛋白的誘導(dǎo)產(chǎn)生，則有利于忍受種子脫水過程，抗寒性增強(qiáng)。 Lea蛋白除了被低溫誘導(dǎo)產(chǎn)生外，也可通過干旱脅迫或外源ABA所誘導(dǎo)。 已發(fā)現(xiàn)：苜蓿中， CAS18 小麥： WCS120, WCS 200, COR39 菠菜： CAP85 總之，植物抗寒的機(jī)理有多種途徑，即： 穩(wěn)定膜結(jié)構(gòu) 不飽和化 誘導(dǎo)新的蛋白質(zhì) 維持酶活性，增強(qiáng)活性氧清除能力。 The end.
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