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质膜 H ^ (+)-ATPase影响植物生长发育及逆境响应研究进展2024年 H ^ (+)-ATPase作为植物生命活动的“主宰酶”,在植物许多生命活动中发挥重要作用。一般情况下,质膜 H ^ (+)-ATPase通过排出质子产生电化学势梯度,水解ATP释放能量应用于植物的生长发育及抗逆响应。鉴于质膜 H ^ (+)-ATPase在植物生长发育和逆境胁迫响应过程中的作用,本文综述了质膜 H ^ (+)-ATPase结构、生理功能及其对植物生长发育的影响,讨论逆境胁迫下质膜 H ^ (+)-ATPase的变化特征及其调节途径,为充分利用质膜 H ^ (+)-ATPase提高水稻等作物产量品质提供重要参考。关键词：植物生长发育 逆境响应 能量代谢 质膜 H ^ (+)-ATPase基因对铝胁迫下水稻硝态氮吸收的 调控作用2024年 质膜 ATP酶(PM H ^ (+)-ATPase)基因对铝胁迫下水稻(Oryza sativa L.)吸收硝态氮(NO_(3)^ (-)-N)的调控,本试验以2个水稻品种峰1A和峰1A优5为研究对象,以无铝处理幼苗为对照,分析铝胁迫下水稻根尖PM H ^ (+)-ATPase活性、H ^ (+)-泵活性、H ^ (+)通量、PM H ^ (+)-ATPase基因家族(OsA1~OsA10)表达水平、PM H ^ (+)-ATPase和14-3-3蛋白的互作水平以及NO_(3)^ (-)-N吸收量。结果表明,与对照相比,铝胁迫下2个水稻品种根尖PM H ^ (+)-ATPase活性、H ^ (+)-泵活性和根尖H ^ (+)通量下降,PM H ^ (+)-ATPase和14-3-3蛋白的互作水平下降。铝胁迫抑制了OsA1、OsA5、OsA7和OsA8基因的表达,其中OsA7的表达水平显著下调,铝胁迫下峰1A和峰1A优5的OsA7表达量仅为对照组的21%和39%。NO_(3)^ (-)-N吸收量较对照下降,分别为对照的81%和85%。综上,PM H ^ (+)-ATPase基因的表达水平影响水稻对NO_(3)^ (-)-N的吸收能力,OsA1、OsA5、OsA7和OsA8在铝胁迫下水稻吸收NO_(3)^ (-)-N过程中起关键的调控作用。本研究结果可为增强酸铝条件下水稻吸收NO_(3)^ (-)-N的能力,促进水稻生长及增产提供理论依据。关键词：水稻 铝胁迫 硝态氮 QRT-PCR 促生细菌挥发性有机物调控根部质膜 H ^ +-ATPase活性提高植物耐碱胁迫能力 被引量：2 2020年 H 指示剂(溴甲酚紫)和pH 计检测拟南芥的根际酸化能力;检测拟南芥根部质膜 H ^ +-ATPase活性。结果显示,芽孢杆菌PDR1的VOCs改善了同一空间中碱胁迫下拟南芥的根长和根部离子平衡;来自芽孢杆菌PDR1的VOCs增强了拟南芥根中质膜 H ^ +-ATPase的活性,并提高了拟南芥植物的根际酸化能力。研究结果将促进对芽孢杆菌调节拟南芥生长和抗逆性机制的理解,并为其在农业生产和生态保护中的广泛应用奠定基础。关键词：挥发性有机化合物 H^+-ATPASE活性 碱胁迫 拟南芥 过表达胡杨PeRIN4基因拟南芥提高质膜 H ^ +-ATPase活性和耐盐性 被引量：9 2017年 质膜 H ^ +-ATPsae活性及H ^ +、Na^ +、K^ +等的动态离子流,揭示了PeRIN4基因在植物响应和适应盐胁迫环境中的作用。利用定位载体p Green0029-PeRIN4-GFP瞬时转化拟南芥叶肉细胞原生质体的方法,对胡杨PeRIN4蛋白进行亚细胞定位,发现该蛋白定位在细胞的胞质中。耐盐表型实验结果显示,在100 mmol/L NaCl处理下,拟南芥PeRIN4过表达株系(OE1和OE8)的生存率和根长均明显高于野生型(WT)和转空载体拟南芥(VC),说明PeRIN4基因能够提高拟南芥的耐盐性。与WT和VC相比,拟南芥PeRIN4过表达株系质膜 H ^ +-ATPsae的活性较高。动态离子流数据显示,在盐胁迫下,PeRIN4过表达株系外排H ^ +和Na^ +离子的能力强于野生型和转空载体拟南芥,然而K+的外流却弱于WT和VC。因此,PeRIN4蛋白具有调节质膜 H ^ +-ATPsae活性的功能。拟南芥质膜 H ^ +-ATPsae活性的提高主要有两方面的作用:一是可以增强H +泵的质子动力势,驱动Na^ +/H ^ +逆向转运蛋白,提高Na^ +外排的能力;二是抑制质膜 的去极化,减少K+离子通过去极化激活的外向型K^ +通道(DA-KORCs)和非选择性阳离子通道(DA-NSCCs)外流,维持了K^ +/Na^ +平衡,从而提高PeRIN4转基因拟南芥的耐盐性。关键词：耐盐性 转基因拟南芥 番茄质膜 H ^ +-ATPase家族基因的鉴定和表达分析 被引量：1 2016年 质膜 H ^ +-ATPase(Ec3.6.1.3)是一类普遍存在于细胞质膜 上通过水解三磷酸腺苷(ATP)产生能量,将细胞质中的氢离子(H ^ +)逆浓度泵出细胞的运输蛋白。植物中的质膜 H ^ +-ATPase由一个多基因家族所编码,其功能涉及到植物生长发育的多个生理过程。通过对全基因组检索在茄科Solanaceae植物番茄Solanum lycopersicum中共鉴定到8个编码质膜 H ^ +-ATPase的同源基因(LH A1~8)。生物信息学分析显示:这8个LH A基因具有较高的序列相似性和较为保守的外显子/内含子结构特征。实时荧光定量聚合酶链式反应(q RT-PCR)分析显示,LH A1~4在所有被检测的组织器官中都有表达,LH A5~7几乎只在花器官中高量表达,而LH A8在正常培养和养分(氮、磷、钾和镁)缺乏以及高盐胁迫处理条件下几乎都不表达,但能够在被菌根真菌侵染的根系中强烈表达。将一段2 669 bp的LH A8的启动子融合GUS报告基因转入到烟草Nicotiana tabacum中发现,GUS基因几乎只在被菌根真菌菌丝侵入形成丛枝的根系细胞中特异性表达。关键词：分子生物学 番茄 菌根真菌 铝胁迫下质膜 H ^ +-ATPase对水稻硝态氮吸收的影响 被引量：10 2016年 质膜 H ^ +-ATPase对硝态氮吸收影响,以‘滇优35号’(粳稻)为试验材料,采用溶液培养法研究50μmol·L^ (-1) Al^ (3+)胁迫下添加质膜 H ^ +-ATPase的激活剂壳梭孢素(FC)和抑制剂腺苷-5’-单磷酸(AMP)对质膜 H ^ +-ATPase水解活性和H ^ +-泵活性,质膜 H ^ +-ATPase和14-3-3蛋白的相互作用对水稻NO_3^ --N吸收的影响。结果表明,AMP处理使铝胁迫下水稻质膜 H ^ +-ATPase水解活性、H ^ +-泵的活性,质膜 H ^ +-ATPase和14-3-3蛋白的相互作用下降,H _2O_2和MDA含量增加,从而导致水稻NO_3^ --N吸收降低。FC处理可使铝胁迫下水稻质膜 H ^ +-ATPase水解活性、H ^ +-泵的活性以及质膜 H ^ +-ATPase和14-3-3蛋白的相互作用增加,H _2O_2和MDA含量下降,从而使水稻NO_3^ --N吸收增加。这些研究结果表明铝胁迫通过影响质膜 H ^ +-ATPase与14-3-3蛋白互作来影响质膜 H ^ +-ATPase水解活性和氢泵活性以及H _2O_2和MDA含量,进而影响对硝态氮的吸收。关键词：铝胁迫 水稻 硝态氮 FC AMP 拟南芥AtJ3通过核质转运调控植物质膜 H ^ +-ATPase活性与ABA响应 被引量：1 2016年 h aliana Dna J h omolog 3)为一蛋白分子伴侣,在植物体内可通过与PKS5(SOS2-like protein kinase 5)蛋白激酶形成复合物来抑制PKS5的活性;同时AtJ3-PKS5复合物可对质膜 上H ^ +-ATPase质子转运活性进行正向调节,并参与对外源ABA的响应。为揭示AtJ3-PKS5复合物参与质膜 H ^ +-ATPase活性调节及对外源ABA响应中的作用,本研究以拟南芥AtJ3、PKS5不同突变体为材料,在盐及ABA共同处理下对AtJ3-PKS5复合物的功能及作用机制进行了探讨。结果显示,在2种因素共同处理下,AtJ3-PKS5复合物可同时对处理因素进行响应。即AtJ3-PKS5复合物可对质膜 上H ^ +-ATPase质子转运活性进行调节,并使细胞内p H 值发生变化,同时还可诱导ABI5下游ABA响应基因的表达;外源ABA可引起AtJ3从细胞核向细胞质的转运,从而增强了AtJ3对H ^ +-ATPase活性的调节。说明AtJ3-PKS5复合物在对H ^ +-ATPase活性调节及对外源ABA响应的交互代谢途径中起着关键调节子的作用。镧对酸雨胁迫下水稻叶片质膜 H ^ +-ATPase活性的影响 被引量：3 2016年 ^ (-1))对酸雨(AR,pH =3.5、2.5)胁迫下水稻叶片质膜 H +-ATPase活性的影响.结果显示:与CK相比,pH =3.5 AR组水稻相对生长速率减小,质膜 H +-ATPase活性升高,胞内H +增多,CAT活性升高,H _2O_2和MDA含量升高,质膜 脂肪酸不饱和度指数(IUFA)降低.La+pH 3.5 AR组水稻各项指标优于pH =3.5 AR组,表明La促使AR下质膜 H +-ATPase活性升高,将胞内过多的H +泵出,减缓AR伤害,维持水稻正常生长.另外,La能增强CAT活性,清除过多的H _2O_2,减轻膜脂过氧化程度,使质膜 IUFA升高,膜的流动性增强,提高质膜 H +-ATPase活性.pH =2.5 AR组水稻相对生长速率、质膜 H +-ATPase活性、CAT活性与质膜 IUFA均降低,而胞内H +、H _2O_2和MDA含量升高.La+pH 2.5 AR组与pH =2.5 AR组水稻各指标均无明显差异,La对pH =3.5 AR组的缓解效果优于pH =2.5 AR组.综上可知,La对AR下质膜 H +-ATPase活性的调节增强了植物耐酸性,这与La能维持AR下较好的质膜 环境有关.同时,La的调控效果受AR强度限制.关键词：镧 酸雨 脂肪酸组成 水稻 模拟酸雨对水稻叶片质膜 H ^ +-ATPase活性与矿质元素含量的影响 被引量：4 2015年 H =5.0、3.5、2.5)对水稻叶片质膜 H +-ATPase活性与矿质元素含量的影响.结果显示:与对照(CK)相比,酸雨处理5 d(胁迫期)后,p H =5.0组质膜 H +-ATPase活性与活化能、K+、Ca2+、Mg2+含量均无显著变化,仅细胞渗透势下降.p H =3.5酸雨导致细胞渗透势、K+含量下降,质膜 H +-ATPase活性、H +-ATPase活化能、Ca2+含量明显上升,Mg2+含量无显著变化.p H =2.5组H +-ATPase活性、细胞渗透势和K+、Mg2+含量明显下降,H +-ATPase活化能和Ca2+含量上升,表明矿质元素含量不仅受H +-ATPase活性的调控,还与酸雨强度和离子价态有关.经5 d恢复(恢复期)后,p H =5.0组各指标均恢复到CK水平,p H =3.5组除细胞渗透势外均恢复至CK水平,p H =2.5处理组各指标虽未达到CK水平,但较胁迫期有所恢复.表明K+、Ca2+、Mg2+含量受H +-ATPase活性的调节,且恢复效果受酸雨强度影响.关键词：酸雨 水稻 矿质元素 低温对钝顶螺旋藻质膜 H ^ +-ATP酶活性的影响 2015年 H +-ATPase活性的变化及其与抗低温的关系,并与非洲Ch ad湖钝顶螺旋藻(S2)进行比较。方法:以鄂尔多斯钝顶螺旋藻(S1)和非洲Ch ad湖钝顶螺旋藻(S2)为材料,采用两相法提纯质膜 (plasms membrae PM),钼蓝法测定PM H +-ATPase活性。结果:结果显示:低温直接处理和锻炼后低温处理,S1和S2PM H +-ATPase活性都是先升后降。S1PM H +-ATPase活性比S2PM H +-ATPase活性稳定。低温锻炼可提高PM H +-ATPase活性。PM H +-ATPase活性变化范围S1关键词：钝顶螺旋藻 低温胁迫
