细胞壁转化酶

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水稻胚乳细胞壁性状与稻米食味品质的关系

水稻胚乳细胞壁性状与稻米食味品质的关系

水稻胚乳细胞壁性状与稻米食味品质的关系YUAN Ming-an【摘要】食味品质是构成稻米品质的重要性状,目前主要以直链淀粉含量、胶稠度等理化指标进行评价,但仍不能全面准确反映米饭食味品质的优劣,成为困扰水稻品质育种的难题之一.近年研究表明,胚乳细胞壁的含量和组分与稻米食味品质密切相关,为水稻品质研究开拓了新思路.基于此,对水稻胚乳细胞壁的品质效应及其遗传研究领域取得的进展进行探讨,以期为稻米食味品质改良路径提供有益补充和理论依据.【期刊名称】《园艺与种苗》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】5页(P60-64)【关键词】水稻;细胞壁;食味品质【作者】YUAN Ming-an【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】S511水稻是我国三大主要粮食作物之一,稻米是城乡居民最主要的口粮[1]。

随着人们生活水平的不断提高,人们对口粮的需求实现了从吃饱到吃好再到吃出健康的跨越,对稻米品质也提出了更高要求,这也促进了水稻育种目标从以高产为核心向优质、高产、抗病兼顾方向发展[2]。

稻米的品质主要包括食味品质、蒸煮品质、营养品质、外观品质和加工品质[3],其中食味品质是评价稻米品质最重要的指标。

大量研究表明,稻米的食味品质与其直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度、蛋白质含量等理化特性有关,与此同时,直链淀粉含量等指标相似的水稻品种间,米饭的质地、硬度、口感等食味品质存在相差甚远的现象,表明传统理化指标并不能全面准确地评价米饭食味品质,破解这一难题成为水稻品质研究的重要研究方向。

近年来,随着对稻米胚乳细胞壁成分和含量研究的不断深入,细胞壁对稻米品质尤其是口感和质地等食味品质的影响和效应研究受到广泛关注,并取得一定进展。

笔者主要通过分析胚乳细胞壁的成分与功能及其与稻米食味品质的关系,探讨稻米食味品质评价方法及其品种改良等方面的现状,找出当前稻米食味品质评价方法存在的不足与问题,以期更科学、精确、高效地对大米食味品质进行评价,为今后水稻品质育种领域的发展提供有益补充与建议,提高稻米品质与价值,满足人们日益升级的口粮消费需求。

最新植物体内转化酶活性的测定

最新植物体内转化酶活性的测定

植物体内转化酶活性的测定转化酶又称蔗糖酶(β—D—呋喃型果糖苷一果糖水解酶),是一种水解酶。

植物体的库组织中,一般含有较高活性的转化酶。

它能将植物体内的主要同化产物——蔗糖不可逆地水解为葡萄糖和果糖,为细胞的可溶性糖类贮库提供可利用六碳糖,以用于细胞壁、贮藏多糖及果聚糖的生物合成,并通过与呼吸作用偶联的氧化磷酸化产生能量。

所以,转化酶与植物组织的生长有密切关系,是衡量同化产物的转化和利用,植物细胞代谢及生长强度的指标。

【原理】转化酶可将非还原性糖的蔗糖水解为葡萄糖和果糖。

将从植物组织中提取的酶液与蔗糖溶液保温作用一定时间后,测定产生的还原糖的量来表示转化酶活性的大小。

在碱性条件下,还原糖与3,5-二硝基水杨酸共热,3,5-二硝基水杨酸被还原为3-氨基-5-硝基水杨酸(棕红色物质),还原糖则被氧化成糖酸及其它产物。

在一定范围内,还原糖的量与棕红色物质颜色深浅的程度量呈一定的比例关系,在540nm波长下测定棕红色物质的消光值,查对标准曲线可求出样品中还原糖的含量。

通常,在测定过程中,溶液的pH对酶活性影响很大。

不同的酶及不同材料中同一种酶都有其最适的pH值。

转化酶有两个影响水解蔗糖能力的解离基团,一个PKa约为7,另一个PKa约为3。

不同植物材料的转化酶中这两个基团的含量不同,它们的最适pH也不同(最适pH在7.0左右的为中性转化酶,最适pH在7.0以下的为酸性转化酶)。

所以,在测定材料中转化酶的活性之前,首先要选择适宜的PH值。

【材料、仪器与试剂】1.材料:植物组织2.试剂:(1)提取缓冲液:100 mmol/L Tris-HCl (PH7.0) 缓冲液,内含5 mmol/L MgCl2,2 mmol/L EDTA-Na2,2% 乙二醇,0.2%牛血清蛋白(BSA),2%PVP,5 mmol/LDTT 。

(2)透析缓冲液:25 mmol/L Tris-HCl (PH7.0) 缓冲液,内含2.5 mmol/L MgCl2,1 mmol/L EDTA-Na2,1% 乙二醇,1 mmol/L DTT。

高等植物中与蔗糖代谢相关的酶

高等植物中与蔗糖代谢相关的酶

高等植物中与蔗糖代谢相关的酶张明方 李志凌(浙江大学园艺系,杭州310029)Sucrose2Metabolizing Enzymes in Higher PlantsZHAN G Ming2Fang,L I Zhi2Ling(Depart ment of Horticulture,Zhejiang U niversity,Hangz hou310029)提要 就近年来高等植物转化酶、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶等3种与蔗糖代谢相关酶的作用、基因的克隆以及转基因植株的表现作了述评。

关键词 转化酶 蔗糖磷酸合成酶 蔗糖合成酶 蔗糖代谢 反义转化植株 蔗糖是高等植物光合作用的主要产物,是碳运输的主要形式,也是“库”代谢的主要基质[1]。

蔗糖也是许多果实中糖积累的主要形式,是果实品质形成的重要因子。

此外,它还是细胞代谢的调节因子,可能通过影响基因表达发挥作用[2]。

K och[3]和Smeekens[4]提出在植物体内运输的蔗糖具有信号功能,可以使一些基因被诱导,使另一些基因被阻遏。

过多的蔗糖在“源”中,导致与光合作用相关的一些基因表达水平降低,在“库”中使与蔗糖水解、植株生长和呼吸相关的基因提高表达水平[1]。

与蔗糖代谢和积累密切相关的酶主要有转化酶、蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SS)。

1 转化酶 转化酶(invertase,E.C. 3.2.1.26),又称蔗糖酶或β2呋喃果糖苷酶。

在蔗糖代谢中催化如下反应:蔗糖+H2Oϖ果糖+葡萄糖。

转化酶包括酸性转化酶(acid invertase,AI)和中性转化酶(neutral invertase,N I),也有报道碱性转化酶的存在[5],但许多报道均将中性转化酶同碱性转化酶看作同一种转化酶[6,7]。

AI的最适p H值在3.0~5.0,又可分为可溶性AI和不溶性AI两种,前者分布在液泡中或细胞自由空间[8],后者存在于细胞间隙并结合在细胞壁上。

2021植物花粉败育相关因素综述范文1

2021植物花粉败育相关因素综述范文1

2021植物花粉败育相关因素综述范文 摘要: 雄蕊心皮化、雄蕊受损和花粉发育异常等多种因素都可以导致植物雄性不育,形成败育的花粉粒。

综述了在雄性不育中植物花粉败育与呼吸作用、膜脂过氧化、物质代谢和小RNA等的关系。

关键词: 花粉败育;呼吸作用; 膜脂过氧化; 物质代谢; 小RNA; Abstract: Manyfactors, such as pistillody of stamens, damage of stamens and abnormal pollen development, can lead to male sterility in plants and the formation of abortive pollen grains. The relationship between pollen abortion and respiration,membrane lipid peroxidation, material metabolism and sRNA in male sterile plants was reviewed. Keyword: pollenabortion; respiration; membrane lipid peroxidation; material metabolism; sRNA; 在对玉米、水稻、小麦和油菜的研究中都有雄性不育的报道[1,2,3,4]。

雄蕊心皮化、雄蕊受损和花粉发育异常等多种因素都可以导致植物雄性不育,形成败育的花粉粒[5]。

目前,基于大量的研究发现,导致花粉败育主要与线粒体的呼吸作用异常、膜脂过氧化、物质代谢紊乱和小RNA功能异常等有着密切的关联。

1、植物花粉败育与呼吸作用的关系 在雄性不育系中,与呼吸过程有关的酶类活性普遍低于保持系,表明雄性不育系中花药的呼吸作用受到了抑制,使得能量平衡被打破,这是不育系的一个非常重要的特征[6]。

4种鲜食葡萄果实糖积累和代谢相关酶及基因表达差异分析

4种鲜食葡萄果实糖积累和代谢相关酶及基因表达差异分析

任 言,李美璇,刘婉君,等.4种鲜食葡萄果实糖积累和代谢相关酶及基因表达差异分析[J].江苏农业科学,2023,51(9):140-146.doi:10.15889/j.issn.1002-1302.2023.09.0194种鲜食葡萄果实糖积累和代谢相关酶及基因表达差异分析任 言,李美璇,刘婉君,乔月莲,王 莉,师校欣,杜国强(河北农业大学园艺学院,河北保定071001) 摘要:为明确鲜食葡萄果实糖积累规律及相关机理,以阳光玫瑰、巨峰、意大利和摩尔多瓦葡萄为试材,对发育期果实糖组分含量、蔗糖代谢相关酶活性及糖转运蛋白基因表达进行分析。

结果表明,葡萄果实成熟过程中葡萄糖与果糖含量呈上升趋势,果实成熟时果糖与葡萄糖含量由高到低依次为阳光玫瑰>巨峰>意大利>摩尔多瓦,且差异显著。

在糖代谢中,酸性转化酶(AI)活性在各品种果实成熟初期均达峰值,且阳光玫瑰葡萄AI活性比巨峰、意大利和摩尔多瓦分别高39.89%、72.55%和86.20%;阳光玫瑰葡萄蔗糖合酶-分解方向(SS-c)活性分别比巨峰、意大利和摩尔多瓦高11.13%、34.44%和45.76%。

转色末期至成熟期,阳光玫瑰葡萄果实糖转运蛋白基因VvHT2和VvSWEET15相对表达量分别是其他品种的1.23~2.60倍与1.14~3.05倍。

各品种葡萄果实果糖和葡萄糖含量与VvHT2、VvSWEET15表达量和AI活性均呈显著正相关,阳光玫瑰和巨峰果实果糖、葡萄糖含量与SS-c活性呈显著正相关。

综上所述,4种鲜食葡萄果实果糖及葡萄糖的积累规律差异主要由糖转运蛋白基因VvHT2、VvSWEET15的差异表达和AI、SS-c酶活性差异所致。

关键词:葡萄果实;品种;糖含量;代谢酶;表达量;相关性 中图分类号:S663.101 文献标志码:A 文章编号:1002-1302(2023)09-0140-07收稿日期:2022-07-11基金项目:热杂果现代种业科技创新团队(编号:21326310D);河北省现代农业产业技术体系葡萄创新团队(编号:HBCT2018100204)。

糖分含量对番茄叶片Pst DC3000抗性的影响及其机理

糖分含量对番茄叶片Pst DC3000抗性的影响及其机理

番茄(Solanum lycopersicum )是世界上重要的 蔬菜作物之一。据联合国粮农组织统计,2018年 世界番茄总产量高达1-82亿w其中我国番茄总 产量为0.6^i,占比34% ( FAO,2018 )o番茄 在实际生产中病害发生严重,其中Pseudoffas syrifgae pv. tomato DC3000 ( Pst DC3000)引起的 细菌性叶斑病危害番茄叶片、叶柄、茎、花和果 实,对番茄质量和产量均会产生严重不利影 响[1-3]。该病害一般会导致番茄减产10% 30%,严重时达到50%以上⑷。Pst DC3000可在 田间存活较长时间,并通过整枝、打杈、采收等相 关农业活动进行传播或再侵染,病菌在田间进行 多次重复再侵染,加重危害,防治较为困难[5]( 田间长期使用杀菌剂不仅导致病菌产生抗药性, 而且会造成环境污染和食品安全等问题。因此, 亟需深入了解番茄对Pst DC3000的防御机制,以 期培育出抗细菌性叶斑病的番茄新品种。
-1002 -
浙江农业学报第33卷第6期
salicylic acid ( SA) and jasmonic acid (JA), cell death incidence and H2O2 accumulation. It was found that, as compared with the mornina-sampled leaves, the evenina-sampled leaves showed higher resistance to Pst DC3000 as revealed by less incidence of disease lesion and cell death, and lower bacterial density i leaves (0"0. 01 ) . /urthermoro, evenina-sampled leaves had higher starch content (0 -48 h) , glucose content (0 h and 24 h), and fruc­ tose conint (24 h and 48 h). However, there was no significant diCerence in sucrose conint between two kinds of leaves. In addition, the measurement of three kinds of invertase activities showed that evenina-sampUd leaves had lower cell wall invertase ( CWIN) activity at 0 h and 48 h Vter inoculation, but significantly ( 0"0. 05 ) higher cyto­ plasmic invertase ( CIN) activities at 24 h and 48 h Vter inoculation than mornina-sampled leaves. Notably, there was no significant diCerence in vacuolar invertase ( VIN) activity between two kinds of leaves, FinaVy, as compared with the mornina-sampled leaves, evenina-sampled leaves showed significantly ( 0"0. 05 ) higher content of free SA and JA, and simulineousld less H2 O2 accumulation at 48 h after inoculation. In conclusion, as compared with the morning-sampled leaves, evenina-sampled leaves showed higher starch and hexose content, CIN activity, but lower CWIN activity- These deferences in sugar metabolism may contribui to higher SA and JA conint and less H2 O2 aocumulation and cell death in evenina-sampled leaves, and uldmaVd enhance its resistance to Pst DC3000. Key words: tomato ; bacterial lea- spot ; cell wall invertase ; cytoplasmic invertase ; sugar content

植物细胞壁生物合成及其调控机制

植物细胞壁生物合成及其调控机制

植物细胞壁生物合成及其调控机制植物细胞壁是细胞外基质的主要组成成分,不仅能保护细胞、维持细胞形态和机械强度,还参与了各种细胞生长发育和适应环境的生理过程。

细胞壁由纤维素、半纤维素、木质素和蛋白质等多种复杂的高分子物质组成,其中纤维素是最主要的成分。

近年来,随着生物学和生物化学研究的深入,植物细胞壁合成及其调控机制逐渐被揭示。

一、植物细胞壁合成初探1.细胞壁合成材料来源植物细胞壁合成材料主要来自于胞质基质中的葡萄糖,葡萄糖通过光合作用和糖酵解等代谢途径产生。

此外,一些植物细胞根据需要如需在细胞壁合成中使用其他成分,如氨基酸、有机酸和脂类等物质,以保证合成所需的多样性和复杂性。

2.细胞壁合成方式植物细胞壁的合成过程主要包括两种途径:一种是固定型细胞壁加强,另一种是可塑型细胞壁分泌。

固定型细胞壁加强是指在细胞分裂或生长发育时,细胞壁物质表面都会形成固定的位置并逐渐加强,从而使新合成的细胞壁变得坚硬。

这种模式适用于一些生物体细胞壁合成的早期阶段,而随着细胞壁的复杂化,在植物体中这种模式则逐渐被淘汰。

可塑型细胞壁分泌则是指在细胞分裂或生长发育时,植物体细胞壁物质会聚积于细胞壁进行组装,最终形成成熟的细胞壁。

该模式是较现代植物细胞壁合成方式,同时也是目前研究发现最为常见的一种细胞壁合成模式。

3.细胞壁合成的主要成分植物细胞壁合成的主要成分为纤维素、半纤维素、木质素和蛋白质等多种复杂的高分子物质。

纤维素的合成是植物细胞壁生物合成过程的核心和重点。

纤维素的主要原料是葡萄糖,在细胞质中以 UDP-葡萄糖为底物,经过一系列催化酶的作用,最终合成纤维素。

半纤维素是植物细胞壁中的另一种主要成分,包括果胶、木聚糖和半纤维素质等。

半纤维素在植物细胞壁的强度和可塑性中很重要,也是很好的食品和工业原料。

木质素主要由苯丙素和其他多酚类物质组成,是细胞壁的主要颜色因素之一。

它在细胞壁中的功能尚未完全阐明,但通常认为木质素的存在可以提高细胞壁的强度和稳定性。

细胞壁转化酶课件

细胞壁转化酶课件

促进氧化还原反应
酶能够通过促进电子或质 子的转移,加速氧化还原 反应的进行,如氧化酶、 过氧化氢酶等。
酶作用的细胞生物学机制
参与细胞代谢
细胞壁转化酶是细胞壁合成和降解过 程中的关键酶,参与细胞壁的合成和 重塑,对维持细胞形态和功能具有重 要作用。
调控细胞生长和分裂
参与信号转导
细胞壁转化酶可以作为信号分子,参 与细胞内的信号转导过程,调节细胞 的生理活动和行为。
抑制剂的筛选与设计
基于结构的药物设计
利用计算机模拟技术,根据酶的三维结构信息,设计能够与酶结合并抑制其活性的小分子化合物。通过虚拟筛选和实 验验证,筛选出具有潜在抑制活性的小分子化合物,并进行优化和改造,以提高其抑制活性和选择性。
高通量筛选
利用自动化技术,对大量小分子化合物进行快速筛选,以发现具有潜在抑制活性的化合物。通过在细胞或组织水平上 检测酶的活性,确定能够抑制酶活性的小分子化合物,并进行验证和优化。
持微生物的生长和生存。
它能够调节微生物的形态和大小 ,影响微生物的生物量和活性。
细胞壁转化酶还参与微生物的耐 药性和感染性疾病的发生发展等
过程。
04
细胞壁转化酶与疾病的关系
与感染性疾病的关系
抗感染作用
细胞壁转化酶具有抗感染作用,能够破坏细菌细胞壁,导致细菌死亡。
感染性疾病的发病机制
感染性疾病通常由病原微生物引起,这些微生物通过细胞壁转化酶的作用,破 坏细胞壁,进而感染细胞。
酶作用机制的深入研究
总结词
深入理解细胞壁转化酶的作用机制有助 于发现新的药物作用靶点,为药物设计 和开发提供理论支持。
VS
详细描述
细胞壁转化酶的作用机制涉及多个步骤, 包括底物识别、催化反应和产物释放等。 通过研究这些步骤的分子机制,可以更深 入地理解酶的活性调节和底物特异性等性 质。这些信息有助于发现新的药物作用靶 点,并设计出具有更高选择性和活性的药 物。

植物转化酶抑制子及其分子生物学的研究进展

植物转化酶抑制子及其分子生物学的研究进展

分子生物学研究情 况. 关键词 : 转化酶抑制子 ; 转化酶 ; 分子 生物学 中图分类号 : Q7 文献标识码 : A
转化酶是最早被发现的酶之一 , 最先在酵母菌中分离到…, 在长达一个半世纪的研究 中, 科学家们 已 经发现 , 转化酶在微生物、 动物和植物界广泛存在 , 并对转化酶的酶学、 定位、 动力学、 分子生物学及其在 生物界的调节作用进行 了深入 的研究. 一个半世纪的研究结果表明, 高等植物中存在酸性和碱性 2 种形
海 南 大 学 学 报 自 然 科 学 版
20 0 7正
它对酵母转 化酶 无抑制 作用 , 这表 明转 化酶 存在结 构差异 , 而影 响了与抑 制蛋 白的结合 . 从 目前 , 有关 烟草转 化酶抑 制子 的生化 研究 主要 集 中在纯 化 和分 析 其 蛋 白二 级结 构 上 , 目的是 为 了说
收稿 日期 : O 6— 3—1 2O 0 2 基金项 目 国家 自然科 学基金 (0 7 8 2 和湖北省“ 五” 3 2 04 ) 十 重大科技 攻关项 目
作者简 介: 善汉 (95 )男 , 成 17 一 , 湖北阳新 人 , 海南大学生命科学与农学院副教授 , 博士.
维普资讯
马铃 薯块茎 的 “ 温糖化 ” 低 过程 中起着 重要 的作用 . 与转化 酶 的研 究 比较 , 高等植 物 转 化酶 抑制 子 ( l t rtncosivr s hbt ,IH) 对 pa oe aeu eaei iir N 的生 理 np i n t n o 学作 用却 知之甚少 , 今 只在 少 数 几 种植 物 中发 现 , 至 如红 甜 菜 J糖 用 甜 菜 J甘 薯 - 、 铃 薯 J番 、 、 3 马 、
式 的转化 酶 , 根据 定位 不 同 , 又有 细胞壁 转化酶 (e vr s, wi 、 cli et e c ) 液泡 转化 酶 (aul vr s,V ) ln a vco ri et e I a n a

9质外体_决定植物细胞发育命运的重要信号源

9质外体_决定植物细胞发育命运的重要信号源

·综述R eview ·质外体———决定植物细胞发育命运的重要信号源孙大业(河北师范大学生物系,石家庄050016)关键词: 植物;质外体;发育;信号分子中图分类号:Q942.5 文献标识码:A 文章编号:0577-7496(2000)05-0441-05Apoplast —The Important Signal Source for Fate Decisionof Cell DevelopmentSUN Da _Ye(Depart me nt of Biol ogy ,Hebei N or mal Univer sity ,Shijiaz huang 050016,China )A bstract : Apoplast is a special extracellular structur e of the plant cell .In recent years ,apoplast had beenrevealed as a po werful signal source that c ould determine the fate of cell development .Some novel polypeptide molecules in the apoplast ,the signal molecules induced by the pathogenic infection or wound ,and other extra -cellular signal molecules ,like c AMP ,calmodulin ,part components of extracellular matrix (EC M ),all of them were found to be present in the apoplast .More important ,it is also proved that they play a very important role for intercellular communication ,interaction bet w een cells and determination of the cell fate during develop -ment .Key words : plant ;apoplast ;development ;signal molecule 一般将植物体细胞由胞间连丝相互连接起来的、以质膜为界的原生质整体称之为共质体;质膜以外的细胞外区,称之为质外体。

植物中的糖代谢及其相关酶_罗玉[1]

植物中的糖代谢及其相关酶_罗玉[1]

植物中的糖代谢及其相关酶罗 玉X (文山师范高等专科学校生化系,云南文山663000)=摘要> 概述了糖在植物代谢、生长、发育中的作用,总结了糖代谢相关反应及相关的酶:如尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶、转化酶、己糖激酶的亚细胞定位,酶学特性。

论述了通过转基因等手段探知的这些相关酶的生物学作用。

=关键词> 糖代谢;尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶;转化酶;己糖激酶=中图分类号>Q493.4 =文献标识码>A =文章编号>1671-3303(2004)02-00155-05糖在植物的代谢、生长、发育上是一个重要的、多重的角色。

糖是光合作用的产物,又是呼吸作用的底物,它为植物的生长发育提供碳骨架和能量,并能增强植物抗逆性。

糖的代谢是整个生物代谢的中心,它勾通了蛋白质代谢、脂类代谢、核酸代谢及次生物质代谢。

糖类的合成与分解影响细胞及溶液的渗透势,渗透势的变化是氧份运输的动力之一,它会影响糖分的运输;渗透势变化会影响水势及水份的流动,从而影响气孔开闭、花药裂开等活动;渗透势的变化影响植物抗协迫环境的能力。

糖类的运输及分配勾通了源器官和库器官。

叶片光合作用合成的糖分,通过韧皮部的装载运到库端,卸载进入库细胞,为库的生长提供氧分。

如花粉管的萌发、果实、种子的膨大与成熟。

块根、块茎的膨大生长。

如果增大源端的装载能力和库端卸载能力,将有更多的光合产物合成并输出进入库组织。

这将大大增加作物的产量,对农业生产上很有意义。

糖类的代谢及运输分配还会影响进入库细胞的糖及库细胞贮存的糖的形式,从而对作物及果蔬的品质产生影响,对中药材的有效成份含量产生影响。

例如水果中所含糖份的种类及比例是决定水果品质、风味的主要因素。

马铃薯块茎中非还原糖含量的高低,决定薯块加工品质的好坏。

多糖常是中药材中的有效成分,黄芪总多糖含量受糖代谢调控。

近年来,糖在植物中的作用最引人关注的方面是糖的信号功能。

转化酶研究进展

转化酶研究进展
植 物 器 官 的 转 化 酶 活 性 , 外 源 G 番 茄 转 化 酶 基 因 表 但 A 对
3 — .; . 50 中性 和碱 性 酶 位 于细 胞 质 中 , 适 p 0 最 H值 在 70左 .
转化酶 是 高度 多态 的 , 包括 酸性 转化 酶 ( i Ivr s , Ac et e dn a A ) 中性 转 化 酶 ( e t ln ets , I和 碱 性 转 化酶 。 多 I、 N ur vr e N ) aI a 许 报 道将 中性 转 化 酶和 碱 性转 化 酶 看作 同 一种 转 化酶 。 性 酸
而 水 解酶 活 力下 降 。 I 为一 种胞 质酶 , 成 熟组 织 中 , I N 作 在 A 水 平 较低 , 因而 N 对 蔗糖 水解 更 为 重要 。 甘 蔗 、 菜 、 I 在 甜 柑 橘 、 萝 卜的成 熟组 织 中发 现 了 N 调节 蔗 糖 代谢 , 在未 胡 I 但 成 熟组 织中 尚未见 到 。 网纹甜 瓜【 I 活性在 未成 熟组织 中较 高, 随着 果实 发育 , 下降趋 势与 A 相 同 , a 其 I G o等[ 4 1 认为 在甜 瓜 果实 蔗 糖代 谢 中 N 功能 可 能 与其 他 蔗糖 储 藏 型 物种 组 I
转 化 酶 主 要 存 在 于 液 泡 或 束 缚 于 细 胞 壁 上 , 最 适 p 值 在 其 H
转 化酶 的活性 不仅 受底 物 和 产物 的调 节 , 而且 受 抑 制 剂 等 因素 的调 节 。 白质 转化 酶 抑 制剂 及 N F都 可 有效地 蛋 a 抑 制 液 泡 转 化 酶 和 胞 壁 转 化 酶 。 A 可 提 高 燕 麦 茎 段 等 G ,
转化 酶 ( vr s ) 又称蔗 糖酶 或 B D一 哺果糖 苷 酶 , i et e , n a — 呋

利用TAC系统构建多个光合同化物运输蛋白基因转化载体和水稻的遗传转化

利用TAC系统构建多个光合同化物运输蛋白基因转化载体和水稻的遗传转化
S J n ,LI M e— u ,DU i ,HONG i in , W ANG e g U u N i n k Ln Ha- a g q Fn
( F inPr vn i lKe a oa o y o n tcEn n ei g f rAgrc lu e i nAc d my o a o i ca y L b r tr f Ge ei giern o iu tr ;F a a e f
f m a i y wo ds ie; li e ge xp e son v c o r nsor ton
传统 的转基 因技术 多是 利用单 个外 源 目的基 因
改 良植 物 的某 个 性 状 ,难 以 对 作 物 进 行 较 大 的改
c r m o o e a g o c e i m - e i t d ta s o m a in o t d i her e f c so ie ho s m nd a r ba tr u m d a e r n f r to f r su y ng t i f e t n rc
中 图分 类 号 :Q 8 1 7 :S 5 1 文 献标 识码 :A
Applc to fm uli e e e pr s i n v c o o t i n r n f r a in- o p t n r iii l ia i n o tg n x e so e t rc n a ni g ta s o m to c m e e ta tfca
利用 TAC系统构 建 多个 光合 同化 物 运输 蛋 白基 因转化 载体
和 水稻 的遗 传 转化
苏 军 ,林 美坤 ,杜 琳 , 洪海 强 ,王
( 建 省 农 业 科 学 院 农业 遗传 工程 重 点 实 验 室 ,福 建 福 福 州

细胞壁的生理功能

细胞壁的生理功能

细胞壁的生理功能细胞壁是植物细胞、真菌和一些原生生物细胞外的一个重要组成部分,具有多种重要的生理功能。

本文将详细介绍细胞壁的生理功能及其相关机制。

1. 结构支持细胞壁为细胞提供了结构支持,使得植物细胞能够保持形态稳定。

细胞壁由纤维素、半纤维素和其他多糖组成,形成了一个坚固而有弹性的网络结构。

这种网络结构能够抵抗外界压力,并保持细胞的形状。

细胞壁还能够防止植物细胞在水分环境下膨胀过度,从而起到了保护和支撑作用。

2. 维持渗透平衡细胞壁对于调节渗透平衡起到了关键作用。

当植物细胞处于高渗透环境中时,水分会从高浓度向低浓度移动,导致细胞脱水。

然而,由于存在于质壁间的浸润液体层,水分不能随意通过细胞壁进入或离开细胞。

这种浸润液体层可以在一定程度上调节水分的渗透压,从而维持细胞的渗透平衡。

3. 防御外界侵袭细胞壁是植物细胞对抗外界病原微生物侵袭的第一道防线。

细胞壁具有抗菌性,可以通过多种机制来阻止病原微生物进入细胞内部。

细胞壁的结构可以阻挡大多数病原微生物的侵入。

细胞壁中存在一些具有杀菌活性的物质,如纤维素酶和抗菌肽等,它们可以直接杀死或抑制病原微生物的生长。

当植物受到病原微生物侵袭时,细胞壁还能够通过改变其化学组成和结构来增强对病原微生物的抵抗能力。

4. 质壁互作质壁互作是植物细胞中一个重要的信号传导机制,与许多生理过程密切相关。

质壁互作通过细胞壁上的受体蛋白和配体之间的相互作用来传递信号。

这些信号可以触发细胞内的一系列生理反应,如细胞分裂、细胞扩张和激素信号转导等。

质壁互作还能够参与植物对环境刺激的响应,如光信号和机械刺激等。

5. 营养储存细胞壁可以作为植物细胞中一种重要的营养储存形式。

在一些特定的生理条件下,植物细胞会将多余的营养物质转化为多糖,并通过合成细胞壁来存储起来。

这些储存的多糖可以在需要时被分解为可供能量和营养使用。

6. 组织发育细胞壁参与了植物组织发育过程中的许多关键步骤。

在植物生长过程中,细胞壁会不断合成和重塑,从而导致组织的增长和形态变化。

温度、pH和金属离子对不同果实转化酶活性的影响

温度、pH和金属离子对不同果实转化酶活性的影响
( 岛农 业 大 学 同 林 同 艺 学 院 .h东 青 岛 2 60 青 t 6 19)

要: 为国果实转化酶的分离纯化提供参考依据 , 究了温度 、H和金属离子对苹果 、 研 p 梨和桃 中可溶性酸性转化酶 、 可溶性 中
性转化酶和细胞壁结合转化酶。活性的影响结果表 明, 酸性转化酶的最适反应温度 为4 0℃, 而中性转化酶为 5 0℃; 酸性转化酶 的最适p H在 5 左右 , 中性转化酶 的最适p H在 7 左右。金属离子 Mn 和 C a 显著提高 3 种转化酶的活性 , u Mg 和z 而c , : n 也在一 定程度上提高可溶性酸性转化酶和细胞壁转化酶的活性 ; g 显著抑制3 H 种转化酶活性 , c , n 抑制可溶性 中性转化 而 u Mg 和z
Efe t fTe f c so mpe a ur , r t e pH nd M eal o so I e t s tv te n Di e e u t a t n n nv r eAci ii si f r ntFr i I a s GAO , ANG n - h n , I i h a , I e g l n YUAN n — ig Xu W Yo g z a g L - u n L U Ch n -i , Pe a Yo g bn
(ol e f ad n n rc l r, ig a giutr nvrt, nd oS ad n 6 9 C ia C l g re s dHo iut eQ nd o r l eU i s yQiga, hn o g 6 , hn) e oG a t u A c u ei 2 1 0
t tfrne ta n e t s ci i s5 C.Thebe tpH o cd iv ra e a tvt sa o ,a ha o e r li v ra e a tv t ha o ur liv ra e a tvt wa 0 o y s fra i n e t s ci i wa b ut5 nd t tfrn uta n e ts eiiv y wa rs Th e u t lo s o d t tt c iiiso n e t s r ini c n l n n e y M n a d Ca s7 o o. er s lsa s h we ha hea tvte fi v ra ewe e sg f a ty e ha c d b n ;Mo e v r i r o e ,Cu “,M g

细菌细胞壁对细胞功能的影响

细菌细胞壁对细胞功能的影响

细菌细胞壁对细胞功能的影响细菌细胞壁对细胞功能的影响【摘要】细菌的细胞壁位于细菌细胞的表面,是一层较厚的、坚韧的并略带弹性的结构,它除具有保护细胞、维持细胞外形和对大分子的运输具有选择性等作用外,还为细菌鞭毛提供可靠的支点,并和细菌的抗原性、致病性、对噬菌体的敏感性以及与几种重要抗生素的抑菌机制密切有关。

细胞壁缺陷细菌(Cell wall deficient bacteria, CWDB) 是细菌受物理、化学或生物因素作用下形成的细胞壁完全或部份丧失的变型,也称L 型。

细菌胞壁的缺失可以是自发的, 也可以是人工诱导的;细菌转变成细菌L型,这可能是细菌抵抗不利环境条件的一种方式,并且有一定的耐药性,仍可保留有一定的毒力, 具有致病性, 且免疫性也发生变化。

【关键词】细胞壁细菌L型抗原性致病性敏感性免疫性本文就CWDB的生物学特性的研究对细菌细胞壁与细胞功能的相关性综述如下。

【内容】1 CWDB 的致病性1 1 CWDB 的毒力有研究认为, CWDB 的致病性较原菌减弱, 但仍具有一定的致病性。

在对产B 型肠毒素金黄色葡萄球菌(金葡菌) 的研究中发现, L 型金葡菌仍产生致病毒素, 但数量较原菌减少, 致病力也有所下降。

当其经返祖现象重获细胞壁后, 产毒素能力及致病性与原菌无显著差异[3] 。

这种毒力回复实验提示,CWDB 致病性的减弱可能与其繁殖力下降及细胞壁中的某些致病物质的丢失有关。

CWDB 的致病性减弱往往使得其引起的疾病症状变得不典型, 如结核分枝杆菌的CWDB 型感染不产生结核结节, 金葡菌的CWDB型感染也常不引起化脓性炎症。

1 2 CWDB与慢性炎症 CWDB 往往引起慢性感染,尤以尿路感染最为常见。

究其原因, 一方面, 在感染性疾病的治疗中, 部分病原菌被诱导转变为CWDB, 使得临床症状不明显, 进而导致患者过早停药, 待药物作用消除后, 残存于病灶的CWDB 可返祖恢复原菌的致病能力, 造成病程的反复发作, 感染迁延不愈; 另一方面,机体某些器官的特殊结构(如肾髓质) 可屏蔽白细胞并为CWDB 提供高渗环境, 使之难以被彻底杀灭。

细胞壁水解酶

细胞壁水解酶

细胞壁水解酶
细胞壁水解酶是一类能够水解细胞壁的酶,细胞壁是植物、真菌、细菌等生物的细胞外层的一个重要组成部分。

细胞壁具有结构支持和保护细胞的功能,同时也参与了细胞与环境的相互作用。

水解细胞壁的酶在生物学和生物技术领域都具有重要的应用价值。

以下是一些常见的细胞壁水解酶:
1.纤维素酶(Cellulase):
来源:通常来自细菌、真菌和原生生物,如木霉。

功能:主要水解植物细胞壁中的纤维素,将纤维素分解成葡萄糖等单糖,释放能量。

2.果胶酶(Pectinase):
来源:多数来自真菌和细菌。

功能:用于水解植物细胞壁中的果胶,促进果实软化,提高果汁产量,还可用于植物材料的处理。

3.壁蛋白酶(Hemicellulase):
来源:真菌、细菌等。

功能:作用于植物细胞壁的半纤维素,如木聚糖、果胶等,从而松解细胞壁结构。

4.几丁质酶(Chitinase):
来源:通常来自细菌、真菌和一些植物。

功能:用于水解几丁质,几丁质是在真菌和一些动物的外骨骼中发现的多糖,其结构类似于壳聚糖。

5.β-葡聚糖酶(β-Glucanase):
来源:真菌、细菌等。

功能:主要水解植物细胞壁中的β-葡聚糖,促使细胞壁的降解。

这些酶在农业、食品加工、纺织业等领域具有广泛的应用,例如在果汁生产中用于提高果汁产量,或在纤维素乙醇生产中用于纤维素的降解。

同时,研究和利用这些酶也对生物质转化和可持续能源的开发具有重要意义。

溶壁酶 工作浓度-概述说明以及解释

溶壁酶 工作浓度-概述说明以及解释

溶壁酶工作浓度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述溶壁酶是一类重要的酶类分子,能够在细胞内外环境中催化多种化学反应。

它们在生物体中起着至关重要的作用,能够解构细胞壁,促进细胞的生长和分裂,参与免疫应答等关键过程。

溶壁酶的工作浓度是指在一定条件下,酶在反应体系中的浓度大小。

探究溶壁酶的工作浓度对其催化活性和效果的影响,对于揭示其作用机制以及酶工程和应用研究具有重要意义。

本文主要围绕溶壁酶的工作浓度展开讨论。

首先,我们将介绍溶壁酶的工作原理,解析其在细胞壁降解中的关键作用。

接着,我们将定义工作浓度的概念,阐述不同浓度下溶壁酶的表现和催化效果。

在此基础上,我们将深入探讨影响溶壁酶工作浓度的因素,包括温度、pH值、底物浓度等,在这些条件下如何优化酶的活性和稳定性。

在文章的结论部分,我们将总结工作浓度对溶壁酶的重要性,并提出进一步研究的方向。

通过深入研究溶壁酶工作浓度的影响机制,我们可以为酶的工程改造和酶制剂的设计提供理论指导。

最后,我们将以可持续发展和生物技术应用为背景,强调溶壁酶工作浓度研究的重要性和应用前景。

本文通过探究溶壁酶的工作浓度,旨在增强人们对酶的认识以及对其在生物体中的作用机制的理解。

希望本文的研究成果能够为相关领域的学者提供参考,并为未来的酶工程和应用研究提供新的思路和方向。

文章结构部分应该介绍整篇文章的组织框架,以方便读者了解文章的内容安排和主要观点。

可以按照以下方式编写文章1.2 文章结构部分的内容:在本篇文章中,将按照以下结构对溶壁酶工作浓度进行详细讨论。

首先,在引言部分将对溶壁酶工作浓度的重要性进行概述,并介绍本文的目的。

然后,在正文部分将逐步展开对溶壁酶工作浓度的定义、工作原理以及影响工作浓度的因素进行探讨。

其中,工作原理部分将解释溶壁酶是如何通过某些浓度范围内的作用才能发挥最佳效果。

接下来,将讨论影响工作浓度的因素,涵盖了温度、pH 值、离子浓度、辅酶等因素,并分析不同因素对工作浓度的影响及其机制。

定植早期多效唑处理对甘薯块根发育及其蔗糖代谢的影响

 定植早期多效唑处理对甘薯块根发育及其蔗糖代谢的影响

定植早期多效唑处理对甘薯块根发育及其蔗糖代谢的影响作者:赵添辛曙丽黄哲瑞刘永华朱国鹏来源:《热带作物学报》2024年第04期关键词:甘薯;多效唑;蔗糖代谢;蔗糖分解酶;块根发育中图分类号:S531 文献标志码:A甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]属旋花科一年生或多年生草本植物,其块根富含淀粉、可溶性糖、膳食纤维、蛋白质、维生素、矿物质以及多酚、多糖、花青素等活性成分,是我国重要的粮食、经济、工业原料作物[1-2]。

据联合国粮农组织(FAO)最新数据显示,2020 年我国甘薯种植面积为225 万hm2,约占全世界种植面积的30.27%,总产量为4920 万t,约占全世界总产量的54.97%,稳居世界首位[3]。

虽然我国甘薯种植面积和总产量极大,但平均单产较前20 年的数据相比,并未进一步提升,一直徘徊在22 t/hm2左右,和发达国家相比仍有一定差距[3]。

同时,甘薯品质相较发达国家也有待提升,特别是我国甘薯的淀粉和干物质含量均相对较低[4]。

多效唑(paclobutrazol,PBZ)作为具有生长调节作用的三氮唑类化合物之一,在农业上广泛应用[5]。

对块根/块茎类作物施加PBZ,可抑制茎叶的生长,增加其根冠比,促进光合同化产物向作物产品器官的分配,从而增加产量,如火葱的鳞茎[6]、马铃薯的块茎[7-8]、胡萝卜的直根等[9]。

此外,PBZ 还可促进叶绿体分化,促进叶绿素的生物合成,防止叶绿素降解,从而提高光合速率,达到增产的效果[10-11]。

甘薯生产上常发生因茎叶徒长而导致产量下降的现象,而喷施PBZ 也可有效抑制茎叶徒长,从而增加块根产量[11-12]。

除了增加产量外,施用PBZ 还可以提高甘薯块根的品质。

如PBZ 处理可将甘薯块根的淀粉含量提高42%[13];此外,PBZ 处理还会提高块根中的蛋白质含量和淀粉的崩解值,有利于改善甘薯的食味[11]。

甘薯产量的形成主要受到单株结薯数和单薯重的影响。

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Source: Plant Cell, Vol. 11, 177-190, February 1999, Copyright © 1999, American Society of Plant Physiologists
反义mRNA技术研究转化酶功能(2)
Phenotypic Changes in Mature Transgenic Plants Plants were grown in soil in a growth chamber. The control plants are transgenic and harbor the promoter of the gene for carrot cell wall invertase fused to the GUS reporter gene. (A) An Acwi plant and a control plant (B) An Avi plant and a control plant
调节植物的生长发育和器官建成
细胞壁转化酶在蔗糖的卸载中发挥作用 液泡转化酶促进成熟器官液泡的蔗糖积累 调节淀粉合成 一些酸性转化酶基因作用于病原防治 细胞壁转化酶与抗衰老有关
酸性转化酶与植物的非生物(干旱)抗性有关 转化酶在信号传导中的作用
3.1 调节植物生长发育和器官建成
a. 一般在植物的分生组织和快速生长的幼嫩的组 织和器官中(如幼嫩的叶片、茎、根尖和果实等) 细胞壁转化酶以及液泡转化酶的活性较高 (Estruch 和 Beltran, 1991; Xu 等 , 1989)


可溶
蔗糖/ 棉籽糖ห้องสมุดไป่ตู้


可溶
蔗糖

2.2 转化酶在源和库细胞中的分布
叶绿体 丙糖
CALVIN
循环 淀粉
蔗糖
CYT INV
葡萄糖 果糖
源细胞
葡萄糖 果糖 蔗糖
VAC INV
液泡
质外体
蔗糖
CW INV
蔗糖
CYT INV
细胞质 葡萄糖 果糖
葡萄糖 果糖
葡萄糖 果糖 蔗糖
VAC INV
液泡
库细胞
3 转化酶在植物糖代谢中的作用
与糖代谢相关的酶
蔗糖磷酸合成酶(SPS) 磷酸蔗糖磷酸化酶(SPP) 蔗糖合成酶(SuSy) 转化酶(Inv)
2.1 转化酶的分类
转化酶类型
最适pH范围 溶解性
底物
是否糖基化
细胞壁类型 (酸性,细胞外)
4.5-5.0
液泡类型 (酸性)
4.5-5.0
细胞质类型 (中性/碱性)
7.0-7.5
不溶或可溶 蔗 糖 / 棉 籽 糖
All plantlets were grown on half-strength Murashige and Skoog medium containing only macroelements and microelements and 3% sucrose. The transgenic control plantlets harbor the promoter of the gene for carrot cell wall invertase fused to the GUS reporter gene. (A) Antisense plantlets for cell wall invertase (Acwi-59, Acwi-65, and Acwi-76) and wild-type (W T) and transgenic control plantlets (B) Antisense plantlets for vacuolar invertase (Avi-34, Avi-47, and Avi-65) and wild-type (W T) and transgenic control plantlets
(A) SEM picture of wild-type pollen. (Bar = 5 µm.) (B) Transmission EM (TEM) picture of wild-type pollen. (Bar = 5 µm.) (C) SEM picture of pollen from NT23-4. (Bar = 5 µm.) (D) TEM picture of pollen from NT23-4. (Bar = 5 µm.) (E) SEM picture of pollen from NT23-6. (Bar = 5 µm.) (F) TEM picture of pollen from NT23-6. (Bar = 5 µm.) NT23-4 represents one of the plants whose pollen shows germination efficiencies between 25% and 40%; NT23-6 is one of the plants with germination efficiency <2%
Source: Plant Cell, Vol. 11, 177-190, February 1999, Copyright © 1999, American Society of Plant Physiologists
反义mRNA技术研究转化酶功能(3)
Electron microscopic pictures of pollen from wild-type (A and B) and transgenic plants (C-F)
b. 细胞壁转化酶和单糖转运蛋白互作控制细胞分 裂和生长(Weschke 等, 2003)
c. 抑制转化酶基因表达植物生长异常(反义RNA 技术)
反义mRNA技术研究转化酶功能(1)
Phenotypic Changes in Transgenic Plantlets Expressing Antisense mRNA for Vacuolar Invertase or Cell Wall Invertase
高等植物中的转化酶
报告人:王爱华
• 转化酶的概念 • 转化酶的分类分布 • 转化酶在植物糖代谢中的作用 • 转化酶基因的进化
1概 念
转化酶(Invertase),又称蔗糖酶或β-呋喃果糖 苷酶。
是与蔗糖代谢密切相关的一种酶,催化蔗糖 不可逆水解成葡萄糖和果糖。
Sucrose +H2O ----- Glucose + Fructose
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