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棉花对重金属胁迫的应答反应与抗性机理研究进展 预览 被引量:3
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作者 梅磊 李玲 +3 位作者 DaudMK 陈进红 何秋伶 祝水金 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期102-110,共9页
棉花是对重金属以及其它类型非生物逆境耐性较强的作物。虽然重金属胁迫对棉花的生长发育造成不利影响,但因棉花自身具有较完整的应对重金属胁迫的适应保护机制、且棉花主产品非食用的特点,可作为重金属污染土壤的修复作物。本文结合本... 棉花是对重金属以及其它类型非生物逆境耐性较强的作物。虽然重金属胁迫对棉花的生长发育造成不利影响,但因棉花自身具有较完整的应对重金属胁迫的适应保护机制、且棉花主产品非食用的特点,可作为重金属污染土壤的修复作物。本文结合本实验室的研究结果,就国内外对镉、铬、铅、砷和汞5种主要重金属污染物源对棉花生长发育的毒害机理以及棉花应对和适应机制的研究进展作了评述。 展开更多
关键词 棉花 重金属胁迫 响应机制 研究进展
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植物络合素合酶及其基因研究进展 预览
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作者 梅磊 朱晔 +2 位作者 肖钦之 陈进红 祝水金 《浙江大学学报:农业与生命科学版》 CSCD 北大核心 2018年第5期530-538,共9页
植物络合素(phytochelatin,PC)能与重金属产生络合反应,在植物解除重金属毒害过程中起关键作用,其在生物体内的合成受植物络合素合酶(phytochelatin synthase,PCS)控制。深入研究植物络合素合酶对理解植物对抗重金属胁迫的机制,以及运... 植物络合素(phytochelatin,PC)能与重金属产生络合反应,在植物解除重金属毒害过程中起关键作用,其在生物体内的合成受植物络合素合酶(phytochelatin synthase,PCS)控制。深入研究植物络合素合酶对理解植物对抗重金属胁迫的机制,以及运用基因工程手段创造工程植物来修复重金属污染环境具有重要意义。本文从PCS的双功能酶特性、基因表达和酶学特征、物种分布和亲缘关系、催化活性中心及激活模式5个方面作简要评述。PCS的主要功能为催化合成植物络合素,同时具有肽酶的副功能;PCS基因的表达是组成型的,在少数物种中,其表达也受Cd2+等重金属离子诱导,而酶的活性受部分金属离子调控,其中以Cd2+效果最为明显。PCS分布广泛,不是植物所独有的,在酵母、线虫等物种中同时存在,然而该酶在植物中同源性较高,在其他物种中较低,暗示其在植物对环境适应过程中具有某些重要作用。PCS的催化中心位于N-基端,其中与藻青菌中Cys70、His183和Asp201相对应的3个氨基酸在所有物种中为严格保守;PCS的重金属活化被认为与其含半胱氨酸有关,包含重金属直接接触活化和形成间接中间物活化2种假说。最后对PCS的多功能性、基因表达特性、酶激活机制及此基因的利用进行了展望,旨在为与PCS相关的研究提供参考。 展开更多
关键词 植物络合素合酶 双功能酶 亲缘关系 基因表达特征 活化机制
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陆地棉植物络合素合酶基因的鉴定与功能预测 预览
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作者 梅磊 李玲 +2 位作者 肖钦之 陈进红 祝水金 《棉花学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期215-223,共9页
【目的】重金属胁迫对植物的生长发育有不良影响,植物络合素合酶(Phytochelatinsynthase,PCS)在植物主动防御金属毒害过程中起关键作用。本文旨在对陆地棉PCS基因的数量、结构、分布和特性进行研究。【方法】根据棉属陆地棉(Gossyp... 【目的】重金属胁迫对植物的生长发育有不良影响,植物络合素合酶(Phytochelatinsynthase,PCS)在植物主动防御金属毒害过程中起关键作用。本文旨在对陆地棉PCS基因的数量、结构、分布和特性进行研究。【方法】根据棉属陆地棉(Gossypiumhirsutum,(AD)。),以及,业体种雷浆惩氏棉(G-raimondii,D,)和亚洲棉(G.ar-boreum,A:)全基因组序列信息,结合双子叶模式植物拟南芥PCS蛋白特征域结构,对陆地棉PCS基因泵族成员进行全基因组鉴定,并对其进行蛋白特征鉴定、同源类别分析、基因结构预测、酶作用位点比对以及半胱氡酸(Cys,Cysteine)分布分析。[结果]陆地棉中鉴定出4个PCS基因,而在其,业体种雷浆惩氏棉和亚洲棉备鉴定出2个PCS基因。3个棉属8个PCS蛋白泵族成员均合有2个特有的结构域,与催化中心相关的氡基酸位点完全保守。PCS蛋白泵族在进化上分属2个不同亚组,亚组I与亚组II在亲缘关系上分别更接近双子叶植物和线虫,2个亚组内PCS泵族在基因结构、Cys分布上存在差异,其中亚组I较亚组Ⅱ整体内合子更长,N端Cys总数和成对Cys数量更多。雷浆惩氏棉中的2个旁系同源基因外显子完整性不及亚洲棉和陆地棉。【结论】相较干亚组II,亚组I的棉花PCS蛋白可能具有更强的植物络合酶活性,且陆地棉及其,业体种亚洲棉对重金属的耐性强干雷浆惩氏棉。本研究进进一专研究棉花PCS的功能,以及棉花耐重金属胁迫品种改良提,业理论依据。 展开更多
关键词 棉花 植物络合素合酶 比较基因组学 功能预测
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