低温胁迫-植物生物学
植物低温胁迫适应性应答综述

植物低温胁迫适应性应答综述摘要:对植物低温胁迫适应性应答的研究进展,包括低温诱导蛋白、低温转录因子、低温信号转导、不饱和脂肪酸酶,以及低温次级氧胁迫进行了综述。
关键词:植物;低温胁迫;适应应答低温胁迫包括0-12℃之间的冷胁迫(chillingstress)和0℃以下的冰冻胁迫(freezing stress)两种。
它是一种严重的自然灾害,不仅限制作物的区域分布和生存,还对作物产量有很大影响。
探讨植物在低温胁迫下的生理生化变化及其抗寒冻机理。
对改善作物抗寒冻性能,提高经济作物产量,改善环境绿化状况均有十分重要的理论与经济意义和社会效益,是人们关注和研究解决的植物生理学和农业问题之一。
1 低温胁迫下的植物损伤环境温度改变会引起物质在水溶液中发生物理化学变化。
随着温度降低,水分子的粘滞性可以增大几倍。
使得溶剂以及水分子的扩散速率下降,盐的溶解性也降低,而气体的溶解性增大。
生物体缓冲系统的pH提高。
另外,细胞结冰往往伴随着脱水。
使细胞内渗透压增大,细胞体积缩小。
质膜系统和细胞骨架受到损伤,气体交换受阻,生物大分子结构改变并导致功能丧失,有害物质积累,植物细胞器如线粒体、叶绿体、核糖体的结构与功能也受到影响。
植物体内包括光合、呼吸、生长发育、代谢、蒸腾以及营养水分吸收等在内的几乎所有的生命活动都会不同程度地受到寒冷胁迫的干扰。
有关植物冷害的最早学说是Lyons在1973年提出的“膜脂相变”学说。
该学说认为,与热激胁迫所引起的蛋白质变性以及折叠受阻不同,低温对冷敏感植物的伤害首先是改变了磷脂双层膜的膜相,尤其是改变了质膜的空间构象和物理状态,使从片层(lamellar)转变为非片层(non-lamellar)或六方晶Ⅱ(hexagonalⅡ),从液晶相转变为凝胶相。
膜相的改变可能抑制细胞膜发挥正常功能,而构象的改变影响了膜的稳定性,使蛋白质从膜上解聚下来,发生膜融合。
2低温胁迫对植物细胞生物学和生物化学的响应虽然植物不能像动物那样靠运动来趋利避害,但在长期进化过程中也形成了多种在寒冻环境下生存的适应机制,包括被动适应机制和主动适应机制。
低温胁迫实验报告

一、实验背景低温胁迫是植物生长过程中常见的非生物胁迫之一,对植物的生长发育、产量和品质等产生严重影响。
为了研究低温胁迫对植物的影响及植物的抗逆性,本实验以某植物品种为研究对象,通过模拟低温环境,探讨低温胁迫对植物生理指标、形态指标及分子生物学水平的影响。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验材料为某植物品种的幼苗,共分为对照组和低温胁迫组。
2. 实验方法(1)低温胁迫处理将实验材料分为对照组和低温胁迫组,低温胁迫组置于4℃低温环境下处理,对照组置于室温(25℃)条件下。
每组设置3个重复,每个重复20株植物。
(2)生理指标测定在低温胁迫处理0d、3d、6d、9d、12d时,分别采集植物叶片,测定以下生理指标:- 叶绿素含量:采用丙酮法测定;- 可溶性糖含量:采用蒽酮法测定;- 可溶性蛋白含量:采用考马斯亮蓝G-250法测定;- 丙二醛(MDA)含量:采用硫代巴比妥酸法测定;- 脯氨酸含量:采用酸性茚三酮法测定。
(3)形态指标观察在低温胁迫处理0d、3d、6d、9d、12d时,观察植物叶片的形态变化,记录叶片颜色、叶片厚度、叶片伸展度等指标。
(4)分子生物学水平研究在低温胁迫处理0d、3d、6d、9d、12d时,采集植物叶片,提取总RNA,进行Real-time PCR检测低温胁迫对关键基因表达的影响。
三、实验结果与分析1. 生理指标变化(1)叶绿素含量:随着低温胁迫时间的延长,低温胁迫组叶绿素含量呈下降趋势,与对照组相比,差异显著(P<0.05)。
(2)可溶性糖含量:低温胁迫处理初期,可溶性糖含量有所上升,随后逐渐下降,与对照组相比,差异显著(P<0.05)。
(3)可溶性蛋白含量:低温胁迫处理初期,可溶性蛋白含量有所上升,随后逐渐下降,与对照组相比,差异显著(P<0.05)。
(4)丙二醛(MDA)含量:低温胁迫处理初期,MDA含量呈上升趋势,随后逐渐下降,与对照组相比,差异显著(P<0.05)。
生物专业植物生理实验论文低温胁迫对菠菜叶片抗寒性的影响颖(可编辑).

生物专业植物生理实验论文低温胁迫对菠菜叶片抗寒性的影响颖低温胁迫对菠菜叶片抗寒性的影响王新颖王文岩(东北农业大学、农学院、哈尔滨市、150030)【摘要】:植物细胞膜对维持细胞的微环境和正常的代谢起着重要的作用。
在正常的情况下,细胞膜对物质具有选择性能力。
植物组织受到逆境伤害时,由于膜的功能受损或结构破坏,而使其透性增大,细胞内的盐类或有机物将有不同程度渗出,从而引起组织浸泡液电导率发生变化,通过测定外渗液电导率的变化,就可以反映出质膜的受害程度和所测材料抗逆性的大小。
伤害越重,外渗越多,电导率的增加也越大;在过氧化物酶催化下,过氧化氢将愈创木酚氧化成棕褐色产物,此产物在470nm处有最大吸收峰值,故可通过测470nm下的吸光值变化测定过氧化物酶的活性。
过氧化物酶活性以每毫克蛋白质每分钟内的活性单位来表示。
本次实验主要是通过菠菜在低温胁迫条件下,细胞膜遭到破坏,膜透性增大,通过实验使我们了解低温胁迫对菠菜叶片抗寒性的影响。
【关键词】:菠菜、低温、抗逆性、外渗电导率、过氧化物酶活性0 前言菠菜Spinach是人们经常食用的主要蔬菜。
它属于藜科菠菜属的1、2 a生草本植物。
在华北的大部分地区,耐寒性较强的尖叶菠菜可以安全越冬,因此了解低温胁迫对菠菜的生理影响,探索菠菜的抗寒生理机制,对于通过基因工程手段提高冷敏感植物的抗寒能力,选育抗寒性强的品种及其栽培管理都有重要的意义。
为此,研究了菠菜在秋、冬季节随着温度的降低,叶片与根的可溶性糖、游离脯氨酸Pro、丙二醛MDA的含量、超氧化物歧化酶SOD的活性,以期了解菠菜在自然环境低温的冷驯化过程中,这些抗性指标的变化及其与抗寒性之间的关系。
[1]虽然植物本身具有一定的抗寒性, 可是不同植物种类和品种有不同的抗寒性,不同器官的抗寒性也不一样。
植物抗寒性也能通过一些途径提高, 这对于避免和减少寒害损失有重要意义。
近年来, 许多植物的抗寒性研究取得了可喜的进展, 主要就抗寒性的生理基础, 提高植物抗寒能力的研究以及抗寒育种途径等方面进行阐述[2]。
植物的胁迫生物学介绍植物在环境胁迫下的生理反应

植物的胁迫生物学介绍植物在环境胁迫下的生理反应植物是一类非常适应环境的生物,在面临各种外界胁迫时,它们能够通过一系列生理反应来应对并适应环境的变化。
植物在环境胁迫下的生理反应涉及多个方面,包括生长、发育、生殖和代谢等,下面将对其中几个重要的方面进行介绍。
1. 植物生长的胁迫反应植物的生长受到各种胁迫的限制,比如高盐、低温、干旱和缺氧等。
在高盐胁迫下,植物会出现植物体质量受限、叶片发黄和凋落、根系发育受阻等现象。
为了适应高盐环境,植物通常会调节离子平衡,增加保护性物质的合成,提高耐盐能力。
而对于低温、干旱和缺氧胁迫,植物则通过调节生长素、蛋白质和抗氧化物质等的合成来适应环境的改变。
2. 植物发育的胁迫反应环境胁迫对植物发育的影响是多方面的。
在干旱胁迫下,植物的生殖发育受到抑制,花粉发育不全,导致植物的繁殖能力降低。
而高温和低温胁迫则会对花蕾的形成和开花过程产生负面影响。
植物在面临这些胁迫时,会调节发育相关基因的表达,改变细胞的分化和发育速度,以适应恶劣的生长条件。
3. 植物生殖的胁迫反应植物的生殖过程也容易受到胁迫的影响。
高温和低温胁迫会导致花粉活力下降和花粉管发育受阻,从而导致植物的受精过程受到限制。
在干旱环境中,植物通常会减少花芽的分化和花朵的开放,以节约水分资源。
此外,植物在胁迫环境下的繁殖策略也会发生改变,有些植物会通过增加花朵数量或提高花朵结构的适应力来增加繁殖成功的机会。
4. 植物代谢的胁迫反应环境胁迫对植物代谢的影响主要表现在抗氧化系统、光合作用和呼吸作用等方面。
抗氧化系统是植物对抗各种胁迫的重要防御机制,当植物受到胁迫时,抗氧化酶的合成会被启动,以清除过氧化物和自由基等有害物质。
在光合作用方面,植物在高盐和干旱胁迫下会减少光合色素的合成和光合酶的活性,从而降低光合速率以避免能量损失。
在呼吸作用方面,植物在胁迫环境下通常会增加呼吸作用的强度,以获得更多能量来应对胁迫的威胁。
总结起来,植物在环境胁迫下的生理反应是一种适应性的反应,通过改变生长、发育、生殖和代谢等方面的生理过程,来应对环境变化带来的挑战。
植物低温胁迫响应及研究方法进展

植物低温胁迫响应及研究方法进展植物是一类复杂的生物体,它们在生长发育过程中会受到各种内部和外部环境的影响。
温度是植物生长发育中一个至关重要的环境因素,而植物低温胁迫则是指植物在遭受低温环境下所产生的生理和生化变化。
随着气候变化的加剧,植物低温胁迫已经成为了制约植物生长发育和产量的重要环境因素之一。
对植物低温胁迫响应及其研究方法的不断深入,对于揭示植物在低温环境下的生理生化机制,提高植物抗低温胁迫能力,以及培育耐低温植物品种等方面具有重要意义。
植物低温胁迫响应及其研究方法的进展主要包括以下几个方面:一、植物对低温胁迫的生理生化响应1. 低温胁迫对植物生长发育的影响:低温胁迫对植物生长发育产生着广泛而复杂的影响,包括抑制生长、妨碍营养物质的吸收和运输、影响叶绿素合成和光合作用等。
低温胁迫还会引发植物细胞膜的脂质过氧化,导致细胞膜的损伤和渗漏。
2. 低温胁迫对植物生理生化过程的影响:低温胁迫会改变植物的代谢通路和酶活性,导致能量代谢和物质合成的紊乱,影响植物的正常生理生化过程。
低温胁迫还会引发氧化应激反应,导致活性氧的产生和积累。
3. 低温胁迫对植物的信号传导及适应机制:植物在受到低温胁迫时会产生一系列的信号传导通路,触发一系列的适应性反应。
这些反应包括适应性蛋白的合成、抗氧化酶的活化、活性氧的清除等,帮助植物更好地适应低温环境。
1. 生物学方法:生物学方法是研究植物低温胁迫响应的常用方法之一。
通过对植物在低温胁迫下的形态结构、生理生化过程以及产生的适应性变化进行观察和分析,可以揭示植物在低温环境下的生理生化机制。
4. 遗传工程方法:遗传工程方法是利用转基因技术,通过引入特定基因或调控基因表达,提高植物对低温胁迫的抗性。
通过对植物抗低温相关基因进行克隆、表达和功能研究,可以揭示植物应对低温胁迫的分子机制,为培育具有抗低温性状的植物品种提供理论依据。
三、植物低温胁迫响应研究的前景与挑战在植物低温胁迫响应及其研究方法的研究中,已取得了一系列重要的成果。
植物胁迫生物学探究植物受到的各类胁迫及其应对策略

植物胁迫生物学探究植物受到的各类胁迫及其应对策略植物胁迫生物学探究植物是地球上生命链上至关重要的一环,它们起着氧气生成、碳循环和环境保护等重要作用。
然而,植物在自然环境中常受到各种胁迫,包括生理胁迫、生化胁迫和生态胁迫等。
本文将探究植物所面临的各类胁迫及其应对策略,以揭示植物的生物学适应机制。
一、温度胁迫温度是植物生长发育的重要因素之一,但过高或过低的温度都会对植物产生不良影响。
高温胁迫会导致植物光合作用受抑制、蛋白质失活、细胞膜脂质过氧化等,进而影响植物生长与发育。
而低温胁迫则会造成植物细胞质液冻结、酶活性下降、生长抑制等。
植物通过一系列机制来适应温度胁迫。
例如,植物会合成特定的保护性蛋白,在高温下维持核酸和蛋白质的稳定性。
此外,植物对低温胁迫的适应策略包括合成冷害蛋白、调节细胞膜脂质组成和改变细胞壁结构等。
二、盐害胁迫盐害胁迫是指植物在土壤中高浓度盐分的影响下受到的压力。
在过高盐浓度环境中,植物根系吸收水分能力下降,导致植物缺水,同时盐分还会干扰离子平衡,阻断植物正常的代谢过程。
这些都会导致植物生长停滞、叶片枯黄、甚至死亡。
植物应对盐害胁迫的策略包括盐腺排泄、渗透调节和细胞修复等。
一些盐生植物还具有耐盐基因,能够在高盐环境中生长繁殖。
此外,一些植物还通过共生菌根形成共生关系,增强植物对盐害的抵抗能力。
三、水分胁迫水分胁迫是植物最常面临的一种胁迫情况,既包括缺水胁迫,也包括过度湿润的情况。
在缺水条件下,植物会出现水分亏缺、气孔关闭、细胞失水等现象,而过度湿润则导致植物根系缺氧,根部受到腐败。
植物通过多种方式来适应水分胁迫。
例如,植物通过开启或关闭气孔来调节水分蒸腾速率,减少水分流失。
此外,植物还能调控根系的生长角度、增加根系毛细管系统的密度,以增强吸水能力和水分储存能力。
四、光照胁迫光照是植物进行光合作用的重要因素,但光照过强或过弱都会对植物产生一定程度的胁迫。
强光照胁迫会导致光氧化损伤和叶绿素过量积累,而弱光照胁迫则会影响植物的光合效率和生长发育。
植物对低温胁迫反应机制的研究进展

DOI: 10 19754 / j nyyjs 20240415026
全度过寒冷季节至关重要ꎮ 在低温条件下ꎬ 植物的生
引言
长会暂时停止ꎬ 光合作用和呼吸率减少ꎬ 同时积累抗
低温是一种 普 遍 的 非 生 物 胁 迫ꎬ 影 响 植 物 的 生
冻保护物ꎮ 一些植物能够在持续低温、 极端低温条件
长ꎬ 对于野生和农业作物的分布及其生产力带来了显
对这些关键的分子机制和信号通路进行了综述ꎬ 这些
究的热门话题ꎮ 得益于分子生物学技术的发展ꎬ 科研
机制和通路在植物适应低温胁迫中发挥作用ꎬ 并指出
人员在揭示植物响应低温机制上已经取得了显著进
当前研究中的空缺ꎬ 提出通过基因工程和分子育种技
展ꎬ 尤其是在信号传递、 分子调节以及生理代谢调节
术提高作物耐冷性的未来研究思路ꎮ
提高导致不饱和脂肪酸的流失ꎬ 促进膜脂过氧化物的
形成ꎬ 从而增加丙二醛 ( MDA) 的含量
[15]
ꎮ 在金龙
飞等 [16] 对 9 个油棕 ( Elaeis guineensis) 品种进行的低
温胁迫研究中ꎬ 设置 10℃ 和 15℃ 的实验温度ꎬ 并以
25℃ 作为对照组ꎬ 研究显示ꎬ 低温胁迫导致油棕叶片
下ꎬ 甚至是体内结冰的情况下生存ꎮ 因此ꎬ 探究植物
著的影响
[1]
ꎬ 这种影响进一步对食品安全以及农业的
可持续发展构成了挑战 [2ꎬ3] ꎮ 鉴于此背景ꎬ 深入了解
在低温和冰冻胁迫条件下的生理和分子机制ꎬ 不仅是
重要的科学问题ꎬ 同时也具有重要的经济价值ꎮ 本文
植物是如何感知并应对低温胁迫的ꎬ 已经成为科学研
2 1 低温信号感知与传导
影响ꎬ 保护细胞避免 ROS 损害ꎬ 维持正常生长发育ꎮ
低温胁迫的名词解释

低温胁迫的名词解释低温胁迫,是指植物在低温环境下遭受的一种压力。
植物通常对低温具有一定的适应能力,但当低温达到一定极限时,就会对植物的生长和发育产生负面影响。
一、低温对植物的影响低温胁迫能影响植物的不同方面,例如生理、生化和形态特征。
在生理方面,低温胁迫可能导致植物的呼吸作用下降,导致生长速度减慢或停止。
植物在低温条件下的光合作用也可能受到抑制,导致植物无法进行足够的能量供应。
在生化方面,低温可能引起膜脂过氧化反应,导致细胞膜受损,并增加细胞凋亡的可能性。
此外,低温还可能影响植物的抗氧化能力,使植物对氧化损伤更加敏感。
在形态特征上,低温胁迫可能导致植物的叶片变黄、坏死、离体等,严重的情况下甚至会导致植株死亡。
因此,低温胁迫对植物生长和发育具有明显的负面影响。
二、低温适应机制为了应对低温胁迫,植物具有多种适应机制,以保证其生存和繁衍。
1.蛋白质折叠和保护低温胁迫会导致蛋白质的折叠和解聚,因此植物会产生一些特定的蛋白质,称为冷胁迫蛋白(COR蛋白),来帮助其他蛋白质正常折叠和稳定。
这些蛋白质具有较高的折叠能力和耐寒性,可以保护蛋白质不受低温胁迫的损伤。
2.膜脂组分的调节膜脂是细胞膜的重要组成部分,低温胁迫可能导致膜脂的流动性增加、组分变化等,从而损害细胞膜的完整性。
为了适应低温环境,植物会调节膜脂组分,增加饱和脂肪酸和脂环醇的含量,从而提高膜脂的稳定性。
3.抗氧化防御系统的激活低温胁迫会增加植物细胞的氧化损伤,因此植物会激活一系列抗氧化酶,例如过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT),来清除细胞内过多的氧化物质,减轻低温胁迫对细胞的损伤。
4.低温诱导基因的表达低温胁迫还会诱导一些特定基因的表达,这些基因编码的蛋白质能够帮助植物适应低温环境。
例如,低温诱导因子(LTI)能够调控多个低温适应相关基因的表达,从而提高植物抵御低温胁迫的能力。
三、低温胁迫的研究意义对低温胁迫的研究不仅有助于增强人们对植物适应低温环境的理解,还有助于培育更耐寒的作物品种。
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理论要点: ·生长素活化质膜上的质子泵,将H+泵到细胞壁中,细胞壁PH 值下降。 ·酸性途径下,一方面使细胞壁中对酸不稳定的氢键断裂,另一 方面使细胞壁中某些多糖水解酶活化或数量增加,从而使细胞 壁松弛。 ·细胞壁松弛后,压力势下降,水势下降,细胞吸水,体积增加 而发生不可逆的增长
2
作用机理
基因活化学说
理论要点: ·生长素与质膜上或细胞质中的受体结合; ·生长素-受体复合物诱发肌醇三磷酸(IP3)产生,IP3打开细胞器的钙通道, 释放液泡中的Ca2+,增加细胞溶质Ca2+水平; · Ca2+进入液泡,置换出H+,刺激质膜ATP酶活性,使蛋白质磷酸化; ·活化的蛋白质因子与生长素结合,形成蛋白质-生长素复合物,移到细胞核, 合成特殊mRNA,最后在核糖体形成蛋白质(酶),合成组成细胞质和细 胞壁的物质,引起细胞的生长。
IAA可被酸、电离辐射和紫外光分解,此为生长素的光氧化降解。如IAA的 水溶液暴露在光下发生光解反应,而且这种光解反应也可以被一些植物色素, 如核黄素促进。因此,在配置IAA水溶液或从植物体提取IAA时要注意光氧 化问题。
2
作用机理
酸生长理论
Rayly and Cleland(1970)提出生长素作用的酸生长理论
植物生长物质生长素的 信号传导与调控
第二小组 汇报人
薛立、潘丽娜、陈成统、关广祥、周 圣维、丁丽红、阿玛妮萨 丁丽红
1 2 3
合成与分解
作用机理 调控方式
生长素
最早被发现的一类能调节植物生长发育的有机物质。在高等植 物中分布很广,根、茎、叶、花、果实、种子及胚芽鞘含量甚 微,1g鲜重植物材料中含10-100(ng)纳克
→
→
→
3
调控方式
生长素有多方面的生理效应,这与其浓度有关。低浓度时可以促进生长, 高浓度时则会抑制生长,甚至使植物死亡。生长素的生理效应表现在两 个层次: (1)在细胞水平上,生长素可刺激形成层细胞分裂;刺激枝的细胞伸长、 抑制根细胞生长;促进木质部、韧皮部细胞分化,促进插条发根、调节 愈伤组织的形态建成。 (2)在器官和整株水平上,生长素从幼苗到果实成熟都起作用。生长素控 制幼苗中胚轴伸长的可逆性红光抑制;当吲哚乙酸转移至枝条下侧即产 生枝条的向地性;当吲哚乙酸转移至枝条的背光侧即产生枝条的向光性; 吲哚乙酸造成顶端优势;延缓叶片衰老;施于叶片的生长素抑制脱落, 而施于离层近轴端的生长素促进脱落;生长素促进开花,诱导单性果实 的发育,延迟果实成熟。
1
合成与分解
生长素的合成部位主要是胚芽鞘、叶原基、嫩叶和发育中的种子。其生物合 成途径有色氨酸依赖和非色氨酸依赖两大途径。 依赖色氨酸的生长素合成途径 已知植物和微生物可通过4条途径将Trp转化 为IAA ①色胺途径(B) Trp在其脱羧酶催化下脱羧形成色胺,再在TAM氧化酶催化下脱 氨形成吲哚乙醛,接着在吲哚乙醛氧化酶的作用下形成吲哚乙酸 ②吲哚丙酮酸途径(C) Trp在其转氨酶催化下,形成吲哚丙酮酸,再在IPA脱羧酶 的作用下,形成吲哚乙醛,接着在吲哚乙醛氧化酶的作用下形成吲哚乙酸 ③吲哚乙腈(jīng)途径(A) Trp经吲哚-3-乙醛肟(wò)后,在专一性细胞色素酶的 催化下形成IAOxN-一氧化物。再经C-S(碳硫)裂解酶等若干步反应,形成吲哚乙 腈,最后在腈酶1-4的催化下,形成IAA ④吲哚乙酰胺途径(D) Trp在其单加氧酶和吲哚乙酰胺水解酶的催化下形成IAA
2
作用机理
ห้องสมุดไป่ตู้
生长素受体蛋白(TIR1) TIR1 蛋白是由富含亮氨酸重复序列组成的中 通桶型结构,其内外两层分别由β折叠和α 螺旋交替而成。内层在结合了 肌醇六磷酸辅因子( InsP6) 后形成单一开口的空腔,生长素结合于空腔 的内部,从而为Aux /IAA转录抑制蛋白的结合提供了适宜的分子表面, 即生长素在促进TIR1与Aux/IAA转录抑制蛋白的相互作用中扮演了“分 子胶水”的角色。
非色氨酸依赖的生长素合成途径可能是由吲哚-3-甘油磷酸转变为IPA再形成
IAA
1
合成与分解
生长素的降解途径有酶氧化降解和光氧化降解两种途径。
酶氧化降解是生长素降解的主要途径,包括脱羧降解和不脱羧降解。催化
脱羧降解的酶叫吲哚乙酸氧化酶,它是一种含铁的血红蛋白,广泛分布于高 等植物。后来利用同位素标记实验发现了其他两条IAA氧化降解途径,其中 一条途径是直接将IAA氧化为羟吲哚-3-乙酸,另一台途径是首先将IAA氧化 为中间产物二氧吲哚-3-乙酰天冬氨酸,相对于脱羧降解来说,这两条降解 途径也被称为非脱羧途径。其降解无仍然保留IAA侧链的两个碳原子。
2
作用机理
生长素受体
能特异性地识别生长素并与之结合,并引起一系列的信号 转导过程,从而导致特定的生理生化反应的物质。已知的生长素受体有生 长素结合蛋白(ABP1)及生长素受体蛋白(TIR1).
生长素结合蛋白(ABP1) 生长素结合蛋白最早从玉米胚芽鞘中分离出来,
绝大多数位于内质网,也有少部分存在于质膜上。遗传学研究表明,ABP1 可能具有如下功能: (1)介导细胞伸长和胚胎发生的反应; (2)介导细胞增大; (3)参与生长素诱导的细胞分裂; (4)引发质膜电反应。 目前并未有足够的证据证明ABP1 在调控植物生长中所起的作用, 还有待研究。
分布
生长旺盛的部分(胚芽鞘、芽、根尖分生组织、形成层、受精 后的子房、幼嫩的种子),而在趋向衰老的组织和器官中则甚 少
运输方式
韧皮部运输 运输速率为1~2.4cm/h,运输方向由两端有机 物浓度差等因素决定 极限运输 局限于胚芽鞘、幼茎、幼根的薄壁细胞之间短 距离、单方向的极限运输 生长素的极限运输指生长素只能从植物的形态学顶端向下端运输
2005年,Estelle和Leyser两个研究组同时报道了生长素可以有效促进TI R1蛋白与IAA的相互作用,从而证明了TIR1就是生长素受体 。
2
作用机理
在没有IAA条件下,生长素相应因子(ARF)因结合AUX/IAA转录抑制子而失 活,所以无生长素相应。但加入生长素后,生长素结合于TIR1,促进或稳 定TIR-AUX/IAA结构域,它们相互作用可形成一个有生物功能的SCF复合 体(SCFTIR1),这个复合体可与AUX/IAA结合,再通过泛素连接酶,使 AUX/IAA蛋白泛素化;泛素化了的AUX/IAA蛋白与ARF脱离,并进入26S 蛋白体(酶)选择性地降解。失去了AUX/IAA蛋白抑制的ARF蛋白活化,促 使早期基因启动子的生长素响应原件工作,启动生长素响应基因的转录, 表现出生理反应。