植物逆境生理概述抗冷-資料下載頁
2025-05-09 20:04本頁面
【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，導致膜脂過氧化、蛋白質、核酸等生物大分子破壞。如果在低溫下植物能夠增強清除能力，有利于防御低溫傷害。 ● 酶促清除系統： SOD,CAT,ASAPOD,GSHPOD,GR ● 非酶促清除系統：體內抗氧化劑ASA,VitE,GSH,cytf,類胡蘿卜素等。 ● 人為提高防御能力的途徑：轉基因、化學誘導、鍛煉、使用抗氧化劑 （二）溫度誘導蛋白 顧名思義，植物溫度誘導蛋白是由于溫度逆境誘導而產生的一系列蛋白質。 這些蛋白質從功能來講，不一定都是與溫度適應相關的，或者說，許多溫度誘導蛋白功能尚不清楚。 最早發(fā)現植物低溫誘導蛋白的是 Bridds和Siminovitch(1949)，在越冬期的黑槐樹皮中，發(fā)現低溫下出現 23條新的蛋白質譜帶。近些年來，隨著分離、提純、分析技術的進步，已發(fā)現近百種植物低溫誘導蛋白，并進行了大量研究。 抗凍蛋白首先是從動物中發(fā)現的。在生活在兩極冰水中的魚類血液中，發(fā)現一種能降低細胞間隙體液冰點的糖蛋白（也叫糖多肽， glycopeptide），因而，能使這些魚類的體液不至于結冰。故稱為抗凍蛋白。 有三種類型： ① 富含 Ala重復序列，具有 α 螺旋結構，其間散布著一些極性 AA片斷。 ② 富含胱氨酸，具有 β 結構的多肽鏈 ③ 無一定結構的多肽 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入植物。 擬南芥：冷調節(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構非常相似。 擬南芥葉綠體中發(fā)現 cor15蛋白，能有效地防止低溫導致乳酸脫氫酶失活。 總之，植物中可能也具有與動物類似的抗凍蛋白，有待一步研究。 類脂轉移蛋白（ Lipid transfer protein,LTP） 高等植物在低溫下，可以誘導產生一些類脂轉移蛋白，促進膜脂脂肪酸不飽和化。 已發(fā)現：大麥 bct4基因家族編碼的類脂轉移蛋白，即有此功能。 激酶調節(jié)蛋白 激酶調節(jié)蛋白是參與逆境信號轉導的蛋白，它能調節(jié)蛋白激酶的活性，從而調節(jié)蛋白質的可逆磷酸化。 擬南芥：低溫誘導產生的 RC114A， RC114B蛋白，就是通過調節(jié)激酶活性而參與低溫信號的傳導。 Lea蛋白 （ late embryogenesis abundant protein, 胚胎發(fā)育晚期豐富蛋白） Lea蛋白是已經發(fā)現的最多的低溫誘蛋白。 特點： ① 胚胎發(fā)育晚期，隨水勢下降，脫水時，而豐富表達。 ② 高度親水，沸水中穩(wěn)定，抗脫水能力強。 低溫冰凍時造成細胞脫水是一種重要的次生脅迫， Lea蛋白的誘導產生，則有利于忍受種子脫水過程，抗寒性增強。 Lea蛋白除了被低溫誘導產生外，也可通過干旱脅迫或外源ABA所誘導。 已發(fā)現：苜蓿中， CAS18 小麥： WCS120, WCS 200, COR39 菠菜： CAP85 總之，植物抗寒的機理有多種途徑，即： 穩(wěn)定膜結構 不飽和化 誘導新的蛋白質 維持酶活性，增強活性氧清除能力。 The end.
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