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低温胁迫下内源性ROS对磷脂酶D活性影响的研究

2017-09-13何文平杨鹏军张旭强王新霞仇奕之林美贞

草地学报 2017年3期

何文平, 杨鹏军, 张旭强, 王新霞, 仇奕之, 林美贞, 杨 宁

(西北师范大学生命科学学院, 甘肃 兰州730070)

植物生长受多种调控因子的影响,而温度是这些调控因子中一个重要因素,温度的变化直接影响植物的生长发育。活性氧(Reactive oxygen ROS)是植物有氧代谢的产物,在植物很多生理过程中均发挥作用。植物在正常条件下能产生ROS[1],此时 ROS的产生与清除处于一个动态平衡过程中。环境胁迫引发ROS的产生并过度积累[2]。早在1998年时,Rauen等[3]发现冷胁迫能引发肝癌细胞ROS的释放[3]; 1994年Prasad[4]发现在玉米幼苗中低温能够引发ROS的大量产生。之后类似的研究越来越多。积累的ROS会损伤膜脂流动性,扰乱细胞的正常代谢[5],在这个过程中因膜磷脂过氧化引起的膜损伤是ROS对植物伤害的事件之一。另外细胞和细胞器膜脂质过氧化后会直接影响细胞功能并加重氧化胁迫[6],结果是膜磷脂被过氧化并且降低了膜的流动性,在磷脂双分子层中磷脂代谢的速率加快,同时也增加了膜对底物的渗透率[7]。

PLD在植物中普遍存在,其活性直接影响膜的结构和稳定性[8]。PLD对于膜的影响相当显著,严重时能导致膜的功能和完整性丧失[9]。除此之外,PLD可根据刺激强度传递膜重建和降解的信号[10],例如在干旱胁迫早期阶段PLD转导促进气孔关闭的信号,而延长干旱胁迫后,PLD却加速膜降解[11]。

有关ROS和PLD之间的相互作用的研究已有很多,例如在拟南芥中PLD参与ROS的产生并且增加NADPH氧化酶的活性[12];在水稻细胞中,H2O2诱导PLD活性是水稻细胞抗毒素生物合成的必须过程[13];……

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