高温对植物的伤害及耐热性文档.ppt

* 2.HSP的种类及分布 （1）HSP的种类 根据其分子量（目前描述的热激蛋白主要是在SDS凝胶电泳上表现的分子量）的大小可将HSP分为高分子量热激蛋白（HMW-HSP）和低分子量热激蛋白（LMW-HSP）。HMW-HSP主要合成于哺乳动物、昆虫和酵母等细胞中。LMW-HSP主要合成于植物中。 真核生物中的热激蛋白根据同源程度和分子量大小分为6个家族：HSP100、HSP90、HSP70、HSP60、小分子量HSP（smHSPs）以及泛素。每一类 HSP在结构上都具有不同程度的保守性，它们在生物体正常的生理代谢或胁迫响应中担负不同的功能。 smHSPs包括细胞质I类smHSPs、细胞质II类smHSPs、叶绿体smHSPs、线粒体smHSPs、和内膜smHSPs等。smHSPs在植物中含量丰富，它可以与mRNA结合形成热激颗粒，可以保护这些mRNA在热激胁迫下不受伤害。 * （2）HSP的分布： 植物热激蛋白可在种子、 幼苗、 根、 茎、 叶等不同器官中产生，也可存在于组织培养条件下的愈伤组织以及单个细胞之间。 它们在亚细胞的定位很复杂，可定位于多种细胞器 ，包括细胞核、 细胞质、 叶绿体、 线粒体和内膜系统等各个部分，还可存在于胞间隙和细胞壁中。 不少热激蛋白可与生物膜相结合 ，很可能担当了防止膜蛋白变性和生物膜受热破解的功能。 不同的热激蛋白在细胞中有不同的定位，如 HSP90定位于高尔基体和液泡中，HSP70定位于细胞质和细胞骨架中。 * 3. HSP的形成的诱导合成 合成条件及规律： 植物在热激3~5min内HSPmRNA的量增加，在20min时可以检测到新和成的HSP。如果植物一直处于热激状态，HSP的合成可以持续几个小时。不同生物诱导 HSP合成的温度是不同的，有些生物体的HSP在正常温度时就存在，而升温只是增强了该种蛋白的合成量。热激后的恢复间，也因生物种类而异。 * sudden introduce * 1.HSP基因的表达 2.HSP基因的调控 （1）HSP在转录水平上的调控 ①Hsps的基本机构 ②Hsps的进化 ③Hsps对 HSP一般调控 （2）HSP在翻译水平上的调控 4.HSP基因的表达调控 * 1.HSP基因的表达 基因表达(gene expression)是指细胞在生命过程中，把储存在DNA顺序中遗传信息经过转录和翻译，转变成具有生物活性的蛋白质分子。 * （1）拟南芥热休克蛋白基因pfhsp21.4过度表达增强  耐热性 Semi-quantitative RT-PCRand western blot analysis ofPfHSP24.1 expression in WTand PfHSP24.1 transgenicplants. Photograph of WT and transformants which weresubjected to 22 °(control) and 42 ° (heat stress) for 2 h and3-day recovery at 22 °. Photograph of 3-week-old WT and transgenic plants exposed to22 ° (control) and 42 ° (heat stress) for 6 h.  * Effect of heat stress onhypocotyl elongation of WT and PfHSP24.1-overexpression plants. survival rates of WT and transformants which were subjected to 22 ° (control) and42 ° (heat stress) for 2 h and3-day recovery at 22 °. fresh weight of 3-week-old WT and transgenic plants exposed to 22 ° (control) and 42 ° (heat stress) for 6 h.  * （1）H