您好,欢迎来到九壹网。
搜索
您的当前位置:首页植物营养贮存蛋白及其生物学功能研究进展

植物营养贮存蛋白及其生物学功能研究进展

来源:九壹网
植物学通报Chinese Bulletin of Botany 2008,25(5):624—630,wwwchinbullbotany.com .-专题介绍- 植物营养贮存蛋白及其生物学功能研究进展 张敏 安徽大学生命科学学院,合肥230039 摘要植物营养贮存蛋白(Vegetative storage proteins)是广泛存在于植物营养组织且含量丰富的蛋白,最初是作为植物氮 源的临时贮存形式而被人们认识。然而,不同植物中的营养贮存蛋白的生化来源和生物学特性并不相同,并且除了营养贮存 功能外,更重要的是这类蛋白在植物防御中也承担着多种多样的重要角色,或具有抗虫活性,或能够抑制病原细菌和病原真菌 的生长,或参与植物防御过程中的信号转导等。对植物营养贮存蛋白在植物防御中作用机制的深入研究将使这类蛋白在新型 生物农药的开发和植物抗病基因工程中具有广阔的应用前景。 关键词 氮素贮存,植物防御,植物营养贮存蛋白 张敏(2008).植物营养贮存蛋白及其生物学功能研究进展.植物学通报25,624—630 人们对植物贮存蛋白的认识最初只限于植物的种子 中,这些种子特异的蛋 ̄(seed storage proteins)为植物 种子发芽和苗的早期生长提供了必需的营养储备。后 来人们发现在除了种子之外的植物营养组织(vegetative tissues)中也存在这样的蛋白:在特定的细胞中表达量丰 富,定位于液泡,在其它器官需要营养时被降解,因此它 成部分,在植物自我保护中发挥了举足轻重的作用。 1 大豆叶子中的贮存蛋白 早在1 983年,Wittenbach就发现大豆叶子中的VSP蛋 白在开花时占叶子可溶蛋白总量的1 0%,而在种子形成 时减少。若摘除豆荚,VSP会大量积累,达到叶子总可 溶蛋白的50%。这表明VSP蛋白的减少是因为其作为 们被称为营养贮存蛋I ̄(vegetative storage proteins, VSP),以区别于种子贮存蛋白(Staswick,1994)。根据 营养贮存蛋白的定义,人们已在多种植物中发现此类蛋 营养物质被传递到发育的种子中,当种子或豆荚被摘除, 就会导致VSP蛋白的大量积累(Wittenbach,1983)。 白,其中比较典型的有大豆叶子中的VSP(z和VSPI ̄、 薯类植物的块茎贮存蛋白,甚至木本植物树皮中也存在 这样的贮存蛋白。这些蛋白在不同营养器官中的积累 量大都会达到可溶蛋白总量的50%,或不同季节的含量 相差明显,因而被认为是植物中氨基酸或氮的临时贮存 形式,在植物的发育繁殖过程或逆境中为植物的生长提 供养分。尽管不同植物中发现的营养贮存蛋白的主要 并且,VSP和所有的种子贮存蛋白一样,定位于液泡中 (Franceschi et a1.,1983)。大豆VSP蛋白包括VSPa 和VSPb两个相似的亚基,它们的氨基酸序列同一性为 80%。表观分子量分别为28 kDa和31 kDa,均为糖蛋 白。除了在叶子中含量丰富外,大豆VSP也存在于 茎、根、豆荚和花等营养器官中,但种子中几乎没有 (Wittenbach,1 983)。虽然VSP蛋白的功能与种子贮 功能都被认为是贮存氮源,但这些蛋白彼此之间分子大 小和氨基酸序列大都不具有相关性,而是具有各自不同 的生物学特性和演化关系(表1)。而且,随着研究的深 入,越来越多的证据表明,植物营养贮存蛋白除了具有氮 存蛋白相似,但在氨基酸序列上,二者并不具有同源性。 通过序列分析发现,大豆VSP蛋白属于HAD(haloacid dehalogenase superfamily)家族中的细菌B类酸性磷 酸酶亚家族,与番茄酸性磷酸酶AP-1具有41%的序列 素贮存功能外,还是植物天然的自我防御体系的重要组 收稿日期:2008-04-1 4:接受日期:2008-05-1 9 基金项目:安徽大学人才队伍建设经费资助 通讯作者。E-mail:zhmInO7@hotmail.com 张敏:植物营养贮存蛋白及其生物学功能研究进展625 同一性。活性检测表明,大豆VSP蛋白具有弱的酸性 磷酸酶活性(DeWald et a1.,1 992)。 脂肪氧合酶的抗体相互作用(Tranbarger et a1.,1 991 o 大豆叶子中的贮存蛋白除了VSP 0【和VSPD,还有 一种分子量为94 kDa的贮存蛋白VSP94,其表达 2 植物块茎中的贮存蛋白 不同植物的贮存性块茎可以有不同的来源,如马铃薯由 模式与VSPoc和VSPI]类似,也和氮的临时贮存相关,并 且定位于液泡中。氨基酸序列分析表明,VSP94是一 种脂肪氧合酶(1ipoxygenase),实验也证明VSP94 ̄与 茎分化,甘薯由根分化,山药由膨大的胚轴分化。这些 块茎的功能主要是贮存碳水化合物和氮,并且大都可以 表1 植物中的营养贮存蛋白 Table 1 Vegetative storage proteins in plants VSPa VSPb 大豆(Glycine max) 叶子45% 27 kDa和 与酸性磷酸酶・1 微弱的酸性 具有45%序列 同一性 脂肪氧合酶 Wittenbach, 1 983;DeWaid et aI..1992 29 kDa,糖蛋白 大豆(Glycine max) 叶子 94 kDa 磷酸酶活性 脂肪氧合酶 活性 VSP94 Calsep・ RRP Tranbarger et aI..1991 VanDamme et aI.,2000 篱天剑(Calystegia 根茎 sepium) 紫花苜蓿 (Medicago sativa) >50% 212 aa,糖基化和 与RNA酶RNS2 无RNA酶活性 非糖基化2种多肽 具有55.7%的 (26 kDa和28 kDa) 序列相似性 VSP 根 32 kDa 与Class… 具有几丁质 Tonon et af..2001 几丁质酶 具有75%同源性 8% 57 kDa 酶活性 B-淀粉酶基因 编码  a1., 无淀粉水解活性 Gana et1998 Rossato et a1., Putative 油菜(Brassica 根 23 kDa, VSP patatin napus) 马铃薯(Solanum tuberosum) 糖蛋白 块茎40%一45% 40 kDa,糖蛋白 2002 酰基水解酶, Paiva ef a1.。 p一1,3-葡聚糖酶 1 983;Shewry, 2003 sporamIn 甘薯(Ipomoea batatas) 山药(Dioscorea) 块茎 块茎 60%一80%50%一85%A:31 kDa B:22 kDa 与Kunitz—type胰 具有胰蛋白酶抑 蛋白酶抑制剂同源 制剂活性 与 一碳酸酐酶 CA活性,CA (CA)相关 属于Betv 1/PR. Yehet a1.。1997 Shewry,2003 Hou eta1.。1999 dioscorin A:33 kDa B:31 kDa 脱水活性,胰蛋 Shewry,2003 白酶抑制剂活性 ocatIn 安第斯块茎 作物(Oxalis tuberosa) 白杨(Populus deltoides) 块茎40%一60%18 kDa PI=4.8 具有抑制病原 生长的活性 Meuriot et a1..2004 10/MLP蛋白家族 细菌和真菌 BSP 内树皮短日照诱导62%) 32 kDa和 Coleman et a1. 1991;Langhe— inrich and (3.1%增至 36 kDa,糖蛋白 Tischner。1 991 Wetzel and BSP 小红柳(Salix microstachya) 内树皮冬天30%,32 kDa,糖蛋白 夏天小于5% G reenwood, 1991 MornigaG黑桑椹 (Morus nigra) 内树皮26.7% 1 6 kDa 与木菠萝凝集素具半乳糖特异的凝 VanDamme 有74.5%的同一件 靠橐活幛 4t I 9nn0 626植物学通报25(51 2008 通过出芽繁殖而发育成完整植株。植物块茎除了富含 淀粉外,也含有一定量的贮存蛋白,这些蛋白通常统称为 块茎贮存蛋白(tuber storage proteins,TSPs)。不同 来源的植物块茎中的贮存蛋白都有自己特定的名称,而 且大都被证明具有明确的生物学活性,如马铃薯中的 patatin、甘薯中的sporamin及山药中的dioscorin等。 Patatin是马铃薯块茎中的主要蛋白,分子量为4O kDa左右,其含量达到马铃薯块茎可溶蛋白总量的 40%一45%。Patatin成熟蛋白由360个氨基酸残基组 成,合成时前面还包含23个残基组成的信号肽。 Patatin由I和Il两种基因(具有98%的同一性)编码,两 种蛋白的序列只在N端有些差别,其中第60位和第9O 位的天冬氨酸残基被糖基化。实验证明patatin具有酰 基水解酶(acylhydrolase)和酯酶(esterase)活性,后来人 们又发现Patatln还具有13-1,3-葡聚糖酶(13-1,3- glucanase)活性(Paiva et a1.,1 983;Shewry,2003)。 Sporamins是甘薯块茎中的贮存蛋白,包括A和B 两种相似的多肽,分子量25 kDa左右。进一步研究发 现sporamin A和sporamin B这两个次家族中至少各包 括5种不同的序列,次家族里的各成员之间序列相似性 约为94%一98%,而两个次家族之问的相似性约为 82%一84%。Sporamin合成时N端有21个氨基酸残 基组成的信号肽和1 6个氨基酸残基组成的前导肽,成熟 的蛋白包含1 8O个氨基酸残基,且在保守位置上都有4 个半胱氨酸残基(Shewry,2003)。Sporamins蛋白序列 与Kunitz.type胰蛋白酶抑制剂具有同源性,实验检测 发 ̄sporamins确实具有胰蛋白酶抑制剂活  ̄(Yeh et a1.,1 997)。通过对突变体活性的研究,人们还发现 sporamin的A4一B1 loop中的2个酸性氨基酸残基, Asp70和GluT2,是其抑制活性所必需的。另外,蛋白 结构中的一个分子内二硫键对 ̄sporamin的稳定性和 活性也至关重要(Yao et a1.,2001)。 Dioscorin是山药中的贮存蛋白,含量丰富(达85%), 由2类相似性为70%的基因编码。Dioscorin在序列上 与碳酸酐酶(0c—carbonic anhydrase,CA)相关,实验也 证实dioscorin具有CA活性。然而dioscorin的CA活 性不像通常的0c.CA活性需要锌离子,序列分析推测可能 是因为dioscorin ̄缺少相应的锌离子结合位点(一个组 氨酸残基)(Shewry,2003)。另外有报道表明dioscorin 能与甘薯中的胰蛋白酶抑制剂的抗体相互作用,尽管这 两种蛋白并不具有序列同源性。实验检测发现 dioscorin也具有弱的胰蛋白酶抑制剂活性。伴刀豆蛋 白-过氧化物酶(con—A peroxidase)活性染色结果显示 dioscorin也是糖蛋白(Hou et a1.,1999)。 3 木本植物的营养贮存蛋白 木本植物营养组织中的营养贮存蛋白主要存在于树皮内 皮薄壁组织细胞的液泡中,通常也统称为BSP(ba rk storage protein),其蛋白含量在秋天和冬天时明显增多, 而在春天生长期和临近开花时则显著下降(Gomez and Faurobert,2002)。到目前为止,还未发现分离到的木 本植物BSP具有特异的酶活性,BSP的功能似乎主要 是启动植物在春天的再生长。木本植物BSP的积累主 要受光周期、寒冷或季节变换的影响。例如白杨树中 的32 kDa的BSP,明显受到短日照光周期的诱导,经 过24天的短日照(short-day)诱导,32 kDa的BSP在可 溶蛋白中的含量从4.5%增至62%(Coleman et a1., 1 991 o根据杨树BSP的氨基酸序列,未发现其属于某 种已知的蛋白家族,而是与2种杨树创伤诱导蛋白 (clone4和clone6)相似,分别具有56%和72%的序列 同一性(Coleman et a1.,1 992);而在黑桑椹中发现的 B S P则被鉴定为植物凝集素或植物凝集素相关蛋白 (VanDamme et a1.,2002)。 4 植物营养贮存蛋白的特点 植物营养贮存蛋白与植物种子贮存蛋白相比,尽管它们 的氨基酸组成类似,但在氨基酸序列上并没有明显的相 似性。种子贮存蛋白只有4种(2S白蛋白、7S球蛋白、 1 1 S球蛋白和醇溶谷蛋白),而营养贮存蛋白却多种多样; 种子贮存蛋白只存在于种子内,而营养贮存蛋白存在于 除种子之外的所有营养器官中,尽管不同的营养器官中 蛋白含量不同;另外,种子贮存蛋白的积累严格受植物 张敏:植物营养贮存蛋白及其生物学功能研究进展627 生长发育的,而营养贮存蛋白表达的因素非常 天然的抗虫物质,其抗虫机制是通过抑制昆虫消化系统 中的蛋白酶来抑制蛋白质的降解,从而导致昆虫消化不 良而影响其生长发育,甚至死亡。如豇豆胰蛋白酶抑制 复杂,包括生长发育、季节变换和环境因素等。如大 豆VSP蛋白的表达相当复杂,除了与植物生长发育 相关,其编码基因vspA和vspB还受创伤和干旱的诱 导。茉莉酸(jasmonic acid)、茉莉酸甲酯(methyl iasmonate) ̄蔗糖可激活其基因表达,磷酸盐和植物激 素(auxin)会抑制其表达(Staswick,1 994),这一特点也提 剂(cowpea trypsin inhibitor)就是因为具有广谱抗虫性而 在植物基因工程中得到广泛应用(Boulter et a1.,1 989)。 马铃薯块茎中I ̄patatintl/,被实验证明具有抗虫活 性,用patatin喂食昆虫会明显抑制昆虫幼虫的生长,并 示营养贮存蛋白可能在植物防御中发挥某种作用。 5 植物营养贮存蛋白与植物防御 随着研究的不断深入,人们也逐渐认识到植物的VSP蛋 白除了承担营养贮存的功能,可能同时也在植物防御中 起重要作用。由于不同植物来源的植物营养贮存蛋白 具有各自不同的生物学特性和演化关系,所以在植物防 御中,它们参与抗虫或抗菌的作用方式也不尽相同。 5.1 抗虫 AtVSP是在拟南芥中发现的与大豆VSP序列相似的蛋 白,虽然还没有AtVSP行使临时营养贮存功能的报道, 但由于它们与大豆VSP蛋白的氨基酸序列同一性达到 40%,具有相同的表达模式,如都受创伤、茉莉酸 甲酯以及蔗糖的诱导,而且能与大豆VSP的抗体相互作 用,所以AtVSP被认为是大豆VSP的同源蛋白(Berger et aI.,1995)。实验证明AtVSP是一种防御蛋白,参 与了茉莉素诱导的植物防御信号途径,其表达和植株的 抗真菌性也具有正相关性(Ellis and Turner,2001)。另 外,用重组表达的AtVSP喂食昆虫能明显延迟昆虫的发 育,提高其死亡率,而且这种抗虫活性与其酸f生磷酸酶活 性相关。AtVSP的单点突变不仅导致该蛋白酸性磷酸 酶活性的丧失,也导致其抗虫活性的丧失(Liu et a1.. 2005),但是AtVSP的酸性磷酸酶活性和抗虫机制之间 的关系还有待于进一步研究。 Sporamin是甘薯块茎中的贮存蛋白,在转基因烟草 中表达时,能使植株具有对鳞翅类昆虫的抗性,原因可能 就是sporamin具有胰蛋白酶抑制剂活性(Yeh et a1.. 1997)。目前人们认为植物中的胰蛋白酶抑制剂是一种 且这种抑制作用具剂量依赖性。Patatin具有多种酶活 性,研究发现其抑制活性和patatin的半乳糖脂酶 (galactolipase)活性相关,而与酯酶(esterase)和磷脂酶 (phospholipase)活性无关,所以研究者推 ̄Jpatatin可能 是通过影响昆虫的脂类代谢来保护块茎防止害虫侵害的 (Strickland et a1.,1 995)。 植物凝集素是植物界中广泛存在的一类能够可逆地 结合到特异单糖或多糖上的蛋白质,其在植物防御中的 作用也得到广泛研究。黑桑椹中的营养贮存蛋白 MornigaG就是与木菠萝凝集素(jacalin)相关的一种凝集 素,虽然还没有直接证据表明MornigaG对动物和昆虫 具有毒性,但是由 ̄MornigaG可以与昆虫或食草动物消 化道细胞表面的糖蛋白相互作用,所以,有理由认为 MO rnigaG对于动物及昆虫是有毒害作用的,而且 jacalin早已被报道具有杀昆虫的作用(VanDamme et aI.,2002)。 5.2 抗菌 马铃薯块茎中的patatin具有13-1,3-葡聚糖酶活性 (Tonon et al。,2001);紫花苜蓿根中的32 kDa的VSP 蛋白具有几丁质酶活性(Meuriot et a1.,2004),这两种 酶能分别催化13-1,3-葡聚糖和几丁质的水解,而B.1,3. 葡聚糖和几丁质都是大多数高等真菌的细胞壁组分,因 此这两种蛋白被认为参与了植物对病原真菌的防御。 Ocatin是安第斯块茎作物(oca)块茎中的一种1 8 kDa的贮存蛋白,其含量达到可溶蛋白总量的40%一 60%,蛋白合成受植物生长发育的,与patatin和 sporamin类似。Ocatin的氨基酸序列与广泛存在的细 胞内病程相关蛋 ̄(pathogenesis.related proteins) ̄ 同源性,属于Betv I/PR-1 0/MLP家族,具有这个蛋白 628植物学通报25(5)2008 家族的保守氨基酸残基。虽然人们早就推测Betv 1/ 抗真菌的化合物。(3)LOX参与了植物超敏反应(hype卜 PR一1 0/MLP家族的蛋白与植物防御相关,但一直缺乏直 接的证据。实验表明,0catin能够抑制多种病原细菌和 真菌的生长,因而成为Betv 1/PR.1 0/MLP家族中第一 个被证明具有明确抗菌活性的蛋白,所以人们相信 ocatin在块茎中承担着抵抗病原微生物的重要作用 (Flores et a1.,2002)。 另外,在对丁香交酯(由病原细菌产生的诱导子)诱导 大豆植株防御反应的研究中发现,大豆叶子中的P34蛋 白可以特异性结合丁香交酯,是丁香交酯的胞内受体。 而大豆的VSP蛋白虽然不能单独和丁香交酯结合,但却 出现在P34和丁香交酯的相互作用5h(Ji et al。,1998), 所以大豆VSP蛋白有可能通过蛋白与蛋白的相互作用 参与了P34和丁香交酯复合物的形成,在植物防御最初 的信号识别和转导中起某种作用。 大豆叶子中的另一种贮存蛋白VSP94是一种脂肪 氧合酶(1ipoxygenase,LOX)。目前人们已在多种植物 中发现,LOx的活性和表达水平的上升对应于病原菌侵 染和诱导子的处理,例如番茄叶子中的一种LOX的表达 明显受到假单胞病原菌的诱导(Koch et a1.,1 992);拟 南芥中的£10 7基因不仅受脱落酸和茉莉酸的诱导,还 受到假单胞病原菌诱导(Melan et a1.,1 993);马铃薯叶 子中的一种LOX(POTLX.3)在叶子受到乙烯和茉莉酸甲 酯处理以及晚疫病菌感染时被诱导表达(Kolomiets et a1.,2000),这些都说明这个蛋白在植物防御中发挥着重 要作用。目前已知的LOX在防御反应中的作用主要有 3方面。(1)LOX反应的产物脂肪酸的过氧化氢物可以代 谢为愈伤素(traumatin)和茉莉素等化合物,这些信号分 子在植物由创伤和病原菌引发的防御反应中起重要作用, 许多茉莉素诱导蛋白都直接参与了植物防御反应 (C reelman and Mullet,1 997;Feussne r and Wasternack,2002)。(2)LOX的反应产物可以抗微生物 或转化为抗微生物的化合物。在大豆中,通过LOX途 径产生的不饱和醛可以抑制病原真菌的生长(Vaughn and Gardner,1 993);Hamberg(1 999)也证明马铃薯叶 子中LOX的活性产物中有95%为9-过氧化物亚油酸(9・ hydroperoxides of linoleic acid),这种物质可以转化为 sensitive response,HR)过程中的细胞凋 ̄(Maccarrone et a1.,2001),实验证明在马铃薯中抑制或激活9.LOX途 径会相应地抑制或激活植物局部的细胞凋亡(G曲el et a1.,2003)。在烟草叶子中,LOX途径的激活会产生大 量脂肪酸的过氧化氢物,这些物质在植物细胞超敏反应 的细胞凋亡中起重要作用(Rusterucci et a1.,1 999)。 综上所述,植物营养贮存蛋白是存在于植物营养器 官细胞液泡中含量丰富的蛋白,不同植物中的营养贮存 蛋白具有不同的进化来源和生化特性,它们在通常情况 下是作为一种氮源的贮存形式,而在植物受到外来病原 微生物或植食动物、昆虫的侵害时,这些植物贮存蛋白 可以通过不同的作用方式,在植物防御中发挥重要功 能。随着对这类蛋白生化特性和参与植物防御作用机 制的深入研究,植物营养贮存蛋白有希望被开发成为无 毒环保的新型生物农药,并在植物抗病基因工程中具有 广阔的应用前景。 参考文献 Berger S,Bell E,Sadka A,Mullet JE(1 995).Arabidopsis thaliana AtVsp is homologous to soybean VSPa and VSPb, genes encoding vegetative storage protein acid-phosphatases, and is regulated similarly by methyl jasmonate,wounding, sugars.1ight and phosphate.P『ar7f Mol Biol 27,933—942. Boulter D,Gatehouse AM,Hilder V(1 989).Use of cowpea trypsin inhibitor(CpTI)to protect plants against insect predation. Biotechno|Adv 7.489—497. Coleman GD,Chen TH,Ernst SG,Fuchigami L(1 991).Photo- period control of poplar bark storage protein accumulation. Plant Physiol 96.686~692. Coleman GD,Chen TH,Fuchigami LH(1 992).Complementary DNA cloning of poplar bark storage protein and control of its expression by photoperiod.Plant Physjo|98 687—693. Creelman RA,Mullet JE(1997).Biosynthesis and action of Iasmonates in plants.Annu Rev P|am Physiol Plam Mol Biol 48,355—381. DeWald DB,Mason HS,Mullet JE(1 992).The soybean vegeta- tive storage proteins VSPa and VSPb are acid phosphatases active on pOlyphOsphates.J Biol Chem 267,1 5958—1 5964. Ellis C,Turner JG(2001).The Arabidopsis mutant cevl has 张敏:植物营养贮存蛋白及其生物学功能研究进展629 constitutively active jasmonate and ethylene signal pathways Salzman K(2005).Arabidopsis vegetative storage protein is and enhanced resistance to pathogens.P|ant Cell 13.1025— an anti-insect acid phosphatase.Plant Physiol 1 39.1 545— 1033. 1556. Feussner l,Wasternack C(2002).The lipoxygenase pathway. Macca rrone M,Melino G,Finazzi・Ag ro A(2001). Annu Rev P|ant Biol 53.275—297. Lipoxygenases and their involvement in programmed cell death. Flores T。Alape-Giron A,Flores・Diaz M,Flores HE(2002). cet|Death Differ 8,776—784. Ocatin.a novel tuber storage protein frOm the Andean tuber Melan MA,Dong X,Endara ME,Davis KR,Ausubel FM,Pe- crop Oca with antibacterial and antifungal activities.Plant terman TK(1 993).An Arabidopsis thaliana lipoxygenase P 『0『128,1291—1302. gene is induced by pathogens,abscisic acid and methyl Franceschi VR,Wittenbach VA,Giaquinta RT(1 983). jasmonate.Plant Physiol 1 01,441—450. Paraveinal mesophyll of soybean leaves in relation to assimi- Meuriot F,Noquet C,Avice JC,Volenec JJ,Cunnlngham late transfer and compartmentation.P|ant Phvsio|72,586— SM,Sors TG,Caillot S,Ourry A(2004).Methyl jasmonate 589. alters N partitioning,N rese ̄es accumulation and induces Gana JA,Kalengamaliro NE,Cunningham SM,Volenec JJ gene expression of 32 kDa vegetative storage protein that (1 998).Expression of p-amylase from alfalfa taproots.P『anf possesses chitinase activity in Medicago sativa taproots. 『0『118,1495—1505. Physiol Plant 120.1 13—123. G6bel C,Feussner I,Rosahl S(2003).Lipid peroxidation dur・ Paiva E,Lister RM,Park WD(1 983).1nduction and accumula・ ing the hypersensitive response in potato in the absence of 9- tion of major tuber proteins of potato in stems and petioles. lipoxygenases.J Biol Chem 278,52834—52840. Plant 『0,71,161—168. Gomez L,Faurobert M(2002).Contribution of vegetative stor- Rossato L,Dantec CL,Laine P,Ourry A(2002).Nitrogen stor- age proteins to seasonal nitrogen variations in the young shoots age and remobilization in Brassica napus L.during the growth of peach trees(尸 nus persica L Batsch.).J Exp Bot 53, cycle:identification,characterization and immunolocalization 2431-2439. of a putative taproot storage glycoprotein.J Exp Bot 53,265— Hamberg M(1 999).An epoxy alcohol synthase pathway in 275. higher plants:biosynthesis of antifungal trihydroxy oxylipins Rusterucci C,Montillet JL,Agnel JP,Battesti C,Alonso B, in leaves of potato.£. ida 34,1131—1 142. Knoll A,Bessoule JJ,Etienne P,Suty L,Blein JP, Hou WC,Liu JS,Chen HJ,Chen TE,Chang CF,Lin YH(1 999). Triantaphylides C(1999).Involvement of lipoxygenase・de- Dioscorin,the major tuber storage protein of yam(Dioscorea pendent production of fatty acid hydrOperOxides in the devel- batatas decne)with carbonic anhydrase and trypsin inhibitor opment of the hypersensitive cell death induced by cryptogein activities.J Agric Food Chem 47,21 68—21 72. of tobacco leaves.J日『0, em 274.36446—36455. Ji C,Boyd C,Slaymaker D,Okinaka Y,Takeuchi Y,Midland Shewry PR(2003).Tuber storage proteins.Ann Bot ondJ 91, SL,Sims JJ,Herman E,Keen N(1 998).Characterization of 755-769. a 34一kDa soybean binding protein for the syringolide elicitors. Staswick PE(1 994).Storage proteins of vegetative plant・tissue. Proc Natl Acad Sci USA 95,3306—331 1. Annu Rev Plant Physiol Plant MoJ Biof 45.303—322. Koch E,Meier BM,Eiben HG,Slusarenko A(1 992).A Strickland J,Orr L,Alsh T(1 995).Inhibition of Diabrotica lar. lipoxygenase fr0m leaves of tomato fLycopersicon esculentum val growth by patatin,the lipid acyl hydrolase from potato MiII.)is induced in response to Plant pathogenjc tubers.PIant Physlo|109。667-674. Pseudomonads.P|ant Physio|99 571—576. Tonon C,Daleo G,Oliva C(2001).An acidic 3-1,3-glucanase Kolomiets MV,Chen H,Gladon RJ,Braun EJ,Hannapel DJ from potato tubers appears to be patatin.Plant Physiol Biochem (2000).A leaf lipoxygenase of potato induced specifically by 39,849—854. pathogen infection.尸『a Physiol 1 24.1 1 21—1 1 30. Tranbarger TJ,Franceschi VR,Hildebrand DF,Grimes HD Langheinrlch U,Tischner R(1 991).Vegetative storage pro- (1 991).The soybean 94-kilodalton vegetative storage protein teins in poplar.P『anf户忉 『0/97,1 01 7—1 025. is a iipoxygenase that is localized in paraveinal mesophyll cell Liu Y,Ahn JE,Datta S,Salzman RA,Moon J,Huyghues- vacuoles.Plant Cell 3,973-987. Despointes B,Pittendrigh B,Murdock LL,Koiwa H,Zhu. VanDamme EJ,Hao Q,Barre A,Rouge P,van Leuven F, 630植物学通报25(5)2008 Peumans WJ(2000).Major protein of resting rhizomes of Calystegia sepium(hedge bindweed)closely resembles plant RNases but has no enzymatic activity.Pfanf Physiol 1 22.433- 446. storage protein of Salix microstachya Turz:characte rizati0n and immuno—localization.Plant Physlol钔 771-777. Wittenbach VA(1 983).Purification and characte rization of a soybean leaf storage glycoprotein.Plant Physiol 73.1 25— 129. VanDamme EJ,Hause B,Hu J,Barre A,Rouge P,Proost P, Peumans WJ(2002).Two distinct jacalin・related lectins with a different specificity and subcellular location are major veg・ etative storage proteins in the bark of the black mulberry tree. P|ant Physiol 130.757—769. Yao PL,Hwang MJ,Chen YM,Yeh KW(2001).Site-directed mutagenesis evidence for a negatively charged trypsin inhibi— tory loop in sweet potato sporamin.FE8S Lett 496.1 34— 138. Vaughn SF,Gardner HW(1 993).Lipoxygenase—derived aide— hydes inhibit fungi pathogenic on soybean.J Chem Ecol 19。 2337-2345. Yeh KW,Chen J,Lin M,Chen Y,Lin CY(1 997).Functional activiy oft sporamin fr0m sweet potato(Ipomoea batatas Lam.): a tuber storage protein with trypsin inhibitory activity.Plant Mol Biol 33.565-570 Wetzel S,Greenwood JS(1 991).The 32一kilodalton vegetative Advances in Vegetative Storage Proteins and Their Biological Functions Min Zhang School of Life Sciences,Anhui University,Hefei 230039,China Abstract Vegetative storage proteins are abundant in vegetative tissues and exist widely in many plants.At first,they were known for storage of nitrogen.Vegetative storage proteins from diferent plants have diferent biochemical origins and biological properties.More importantly,in addition to their nutrient—reserve storage function,these proteins play various roles in plant defense,including anti-insect defense,resistance to microbial pathogens and signal transduction in plant defense.Therefore, vegetative storage proteins are promising for biopesticide application and genetic engineering of disease resistance in plants- Key words nitrogen storage,plant defense,vegetative sto rage proteins Zhang M(2008).Advances in vegetative sto rage proteins and their biological functions.Chin Bull Bot 25,624—630 Author for cOrresDOndence.E-mail:zhmin07@ustc.edu (责任编辑:刘慧君) 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Copyright © 2019- 91gzw.com 版权所有 湘ICP备2023023988号-2

违法及侵权请联系:TEL:199 18 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com

本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务