不同类型脱水素在植物低温胁迫应答中的作用 - 核农学报.pdfVIP

核 农 学 报　 ２０１７，３１（４）：０６８９～０６９５ ６８９ 　 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ＮｕｃｌｅａｒＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ 文章编号：１０００⁃８５５１（２０１７）０４⁃０６８９⁃０７ 不同类型脱水素在植物低温胁迫应答中的作用 张　 琪　 周　 薇　 崔慧萍　 宋丽莉　 郭长虹∗ （哈尔滨师范大学生命科学与技术学院／ 黑龙江省分子细胞遗传与遗传育种重点实验室，黑龙江 哈尔滨　 １５００２５） 摘　 要：低温是影响植物生长发育和作物产量的非生物胁迫因子之一。 植物在长期的进化过程中，通过 调节自身的生理及分子变化，形成了对低温胁迫的适应能力。 脱水素是一类晚期胚胎丰富蛋白，可保护 植物细胞内蛋白质和膜结构等不被低温破坏。 不同植物中脱水素的过量表达能够提高植物的低温抗 性，植物脱水素的表达和蛋白质的积累与植物耐低温能力密切相关。 本文对ＳＫ 、Ｋ 、Ｙ ＳＫ 、Ｋ Ｓ和Ｙ ｎ ｎ ｎ ｎ ｎ ｎ Ｋ 型脱水素在植物抵御低温胁迫过程中的作用进行综述，旨在为进一步利用脱水素进行植物抗低温分ｎ 子育种研究提供参考。 关键词：脱水素；低温；植物；胁迫 ＤＯＩ：１０１１８６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１００⁃８５５１２０１７０４．０６８９ 　 　 低温是限制植物生长和发育及农作物最终产量 胎发育后期及逆境环境中大量表达。 脱水素具有 Ｋ、 ［１］ 的重要非生物胁迫因素之一 。 当植物受到冻害 Ｓ、Ｙ３类高度保守区域（图１）。 其中，位于Ｃ端的Ｋ 时，体内细胞结冰而导致脱水，从而引起植物细胞自 片段富含赖氨酸，一般由ＥＫＫＧＩＭＤＫＩＫＥＫＬＰＧ序列构 身发生一系列的生理生化反应及细胞应答，以减少 成，可形成α－螺旋的二级结构，这种结构具有亲水性 植物细胞内水的缺失。 植物细胞脱水应答过程中包 ［５］ 和疏水性的双重特征 。 许多脱水素还含有由成串 含亲水性蛋白质渗透活性化合物的积累，如脱水素 的５～７个丝氨酸构成的Ｓ片段，Ｓ片段磷酸化可以使 ［２］ ［６－７］ （ｄｅｈｙｄｒｉｎ，ＤＨＮ） 。 研究表明，脱水素的过量表达 脱水素在信号肽的引导下进入细胞核 。 还有一些 能够提高植物的耐寒性，植物脱水素的表达和蛋白 脱水素在Ｎ端含有另一类序列（Ｖ／ Ｔ） ＤＥＹＧＮＰ，即Ｙ ［３］ 质的积累与植物耐低温能力密切相关 。 在低温胁 片段，富含酪氨酸，Ｙ片段与一些细菌及植物分子伴侣 迫下，脱水素能够保护其它大分子和细胞的结构，并 ［５］ 的核酸结合位点上的氨基酸序列具有同源性 。 此 发挥分子伴侣、抗冻剂、活性氧清除等功能，减缓低 外，脱水素还有一些保守性稍差的Φ 片段，富含甘氨 ［４］ 温对植物的伤害 。 本文对 ＳＫ 、Ｋ 、Ｙ ＳＫ 、Ｋ Ｓ 和 酸、谷氨酰胺和苏氨酸，而苯丙氨酸、半