禾本科植物HSP70研究进展
更新日期:2018-05-29     来源:植物遗传资源学报   浏览次数:282
核心提示:摘要:热激蛋白70(heatshockprotein70,HSP70)是逆境胁迫下诱导合成的一类功能型蛋白。HSP70在植物中是高度保守且分布广泛的蛋白质家族,作为分子伴

摘要:热激蛋白70(heat shock protein70,HSP70)是逆境胁迫下诱导合成的一类功能型蛋白。HSP70在植物中是高度保守且分布广泛的蛋白质家族,作为分子伴侣参与蛋白折叠,转运及变性蛋白降解等多种生物学功能,且与植物的可育性有关。研究表明,高温能够诱导HSP70的合成,同时低温也能够促使植物体内HSP70的合成及积累。植物HSP70除了响应非生物胁迫,还对生物胁迫有一定的影响。论文通过对禾本科植物HSP70的特点,HSP70基因调控机制,响应生物和非生物胁迫及对禾本科植物生长发育的调控进行阐述,以期为禾本科植物的抗逆奠定理论基础。
关键字:禾本科;HSP70;逆境胁迫;生物学功能
热激蛋白(heat shock protein, HSP)是生物体在受到高温、干旱、激素、高盐、机械损伤等不利环境影响时诱导合成的一类结构保守的应激蛋白,是植物短暂适应逆境胁迫不可或缺的成分[1]。热激蛋白首先是在黑腹果蝇唾液腺中发现的,1974 年 A. Tissieres 等利用SDS-PAGE分离并命名为热激蛋白,直至20世纪80年代才着手研究高等植物的热激蛋白[2]。热激蛋白的主要功能是作为分子伴侣参与细胞生命活动,即识别与稳定多肽链部分折叠的构象,从而参与新合成的肽链的折叠与装配;参与蛋白质的组装与跨膜运输;维持蛋白质的正确折叠状态,促进错误折叠的蛋白质的降解;识别并结合到不完整装配或者折叠的蛋白质,帮助这些多肽正确折叠、转运或防止它们聚集,但其自身并不参与最终产物的构成[3, 4]。根据分子量的大小,可以将HSP分为HSP100, HSP90, HSP70, HSP60和smHSP(small HSP)五个家族,其中HSP70是研究较为深入,在植物中分布广泛的蛋白质家族[5]。热激蛋白70的研究主要是以动物为主,近年来的研究表明,高等植物的HSP70不仅能被高温诱导,还可以被寒冷,干旱,机械损伤甚至于植物病虫害等胁迫诱导,迅速合成,提高细胞结构的稳定性,帮助植物抵抗逆境胁迫[6]。
随着研究的深入进行,HSP70的作用,诱导合成条件等均已经有较深入的了解,论文结合先前的研究结果,综述了禾本科植物小麦,玉米[7],水稻,高粱等作物HSP70的特点,HSP70基因的调控机制,HSP70响应生物胁迫和非生物胁迫及对禾本科植物生长发育的调控等方面,以期为禾本科植物的抗逆研究,培育禾本科植物抗逆新品种,在生产上降低不利环境对植物的伤害,提高作物产量提供理论指导和研究新方向。
作者:谢 鑫,魏凤菊