磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的生物信息学分析

[目的]为改造磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因、提高PEPC活性寻找线索。[方法]对GenBank上登录的PEPC的cDNA序列、氨基酸序列进行BLAST搜索,运用生物信息学方法进行信号肽分析、亚细胞定位、结构域分析以及PEPC蛋白质氨基酸序列的同源性分析和系统进化树分析。[结果]共搜寻到62个PEPC蛋白质序列,绝大多数属于C3植物,9个属于C4植物。绝大多数PEPC没有存在信号肽的可能性。62个PEPC蛋白的亚细胞定位基本一致,均具有Phosphoenolpyruvate carboxylase结构域,未发现其他结构域。通过进化树分析可分别将C3植物和C4植物的PEPC酶分成4组和3组。62个PEPC蛋白质氨基酸序列的同源性为86.70%,而其在19个C3植物和9个C4植物中则分别为89.63%和89.61%。[结论]C4植物PEPC的423位上的丙氨酸和862位上的酪氨酸高度保守,而C3植物的428位和871位的氨基酸则缺少同源性,可能与C3和C4植物PEPC的活性差异有关。     

CAM植物PEPC聚合—解离周期性振荡的动力学条件

利用动力学方法建立了景天科酸代谢（ＣＡＭ）植物中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（ＰＥＰＣ）聚合—解离反应系统所遵循的动力学方程组,由此得出了ＰＥＰＣ二聚体与高聚体聚合态发生周期性振荡变化时反应系统中各反应常数所满足的动力学条件．     

CAM植物PEPC聚合一解离周期性振荡的动力学条件

利用动力学方法建立了景天科酸代谢（ＣＡＭ）植物中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（ＰＥＰＣ）聚合解离反应系统所遵循的动力学方程组,由此得出ＰＥＰＣ二聚体与高聚合态发生周期性振荡变化时反应系统中各反应常数所满足的动力学条件。     

植物细菌型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因的生物信息学分析

采用生物信息学方法对GenBank中的拟南芥、油菜、大豆、花生和水稻等11种植物细菌型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因的核苷酸和氨基酸序列进行了比对分析,进而对其基因结构、系统进化、理化性质、亚细胞定位、疏水性、功能结构域及蛋白质三级结构等重要参数进行了预测和分析.     

3种石斛叶片苹果酸含量日变化动态研究

以鼓槌石斛(Dendrobium chrysotoxum)、金钗石斛(D.nobile)、报春石斛(D.primulinum) 为材料,长寿花(Kalanchoe blossfeldiana)、大叶落地生根(K. daigremontiana)为对照,采用高效反相液相色谱法测定试验材料的叶肉细胞苹果酸含量日变化.结果表明:3种石斛中,报春石斛表现为比较明显的景天酸代谢植物特征,苹果酸昼夜变化的节律呈现出典型的景天酸代谢植物阶段性波动;金钗石斛的苹果酸含量在一定程度上表现出有节律性变化,但是苹果酸的绝对量和节律性都与大叶落地生根有相当的差距;鼓槌石斛的叶肉苹果酸含量极低,不具备CAM植物特征.     

三种石斛与大叶落地生根光合作用比较研究

石斛属为兰科大属,部分物种光合作用行景天酸代谢途径。为了检验石斛的光合作用碳代谢途径,试验选用典型的专性景天酸代谢植物大叶落地生根为对照。光合作用测定结果表明,报春石斛的光饱和点为700μmolphoton.m-2s-1,最大表观光合作用速率达3.826μmol.CO2m-2.s-1,光合作用日变化呈现出景天酸代谢植物的四阶段特征;鼓槌石斛的光饱和点为900μmolphoton.m-2.s-1,最大光合作用速率高达5.912μmolCO2.m-2.s-1,光合作用日变化呈单峰曲线,最大值出现在中午前后,不具备景天酸代谢植物特征;金钗石斛表现为更适合荫蔽环境,光合作用日变化呈双峰曲线,中午光照最强烈的时段表观光合作用速率出现一定程度降低。     

甘蓝型油菜磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的研究分析

为了解甘蓝型油菜(Brassica napus)中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)基因的表达和分布情况,文章首先分析了油菜和拟南芥中PEPC基因之间的关系,同时参照拟南芥中4条PEPC基因扩增了针对甘蓝型油菜的探针,Southern blot结果表明,甘蓝型油菜中PEPC基因肯定多于4条,而RT-PCR分析了不同时期种子中的PEPC基因的表达情况,表明PEPC基因在种子成熟过程中油脂、储藏蛋白质等贮存物质的积累有一定作用。     

除莠霉素A对稗草磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的影响

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（ＰＥＰＣ）是Ｃ４植物的光合关键酶,１００ｍｇ／Ｌ除莠霉素Ａ对ＰＥＰＣ活性有完全的抑制作用,而对Ｃ３植物的光合关键酶１,５－二磷酸核酮糖羧化酶（ＲｕｂｉｓＣＯ）的活性却没有影响。     

温室栽培的3种石斛冬季叶绿素荧光动力学研究

石斛属包括重要的药用植物和世界著名花卉，一些种具有景天酸代谢植物特征。试验选用报眷石斛、金钗石斛、鼓槌石斛为材料，采用气体交换与叶绿素荧光动力学测定相结合的方法，研究冬季温室栽培条件下石斛的光合作用和生长状况。结果表明：报春石斛具有较为明显的景天酸代谢特征，11：00以前，表观光合作用速率为负值，但PSII电子传递速率依然较高，表现为CAM植物光合作用日变化的阶段III趋势；金钗石斛和鼓槌石斛表观光合作用速率低、适应较低强度光照环境；相比之下，鼓槌石斛的C3植物特征更为明显。早晨16℃的低温会对报春石斛造成一定程度的胁迫，金钗石斛和鼓槌石斛较能适应低温环境。     

‘蛇龙珠’葡萄果实糖酸含量和代谢关键酶活的变化

糖酸是决定葡萄品质及葡萄酒风味的重要指标之一。本研究以酿酒葡萄‘蛇龙珠’为试验材料,在其生长发育过程中的E-L 33、35、36、37和38这5个时期,测定和分析了果实生长发育过程中可溶性糖（葡萄糖、果糖）、主要有机酸（酒石酸、苹果酸）和游离氨基酸的动态变化,并分别测定了果实中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）活性的变化。结果表明,‘蛇龙珠’果实在生长发育过程中葡萄糖和果糖逐渐增加;精氨酸、脯氨酸、缬氨酸、亮氨酸和丙氨酸等游离氨基酸含量逐渐增加;主要有机酸酒石酸和苹果酸含量逐渐下降,PEPC酶的活性在E-L 35时期后表现出与果实中苹果酸含量相似的变化趋势,表明葡萄果实中苹果酸的降解可能受PEPC酶的影响。通过对有效成份含量的研究,更深入地了解葡萄果实的发育过程,并为优化葡萄酒酿造和调整香气特性提供参考。     

小麦导入磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）基因的初步研究

[目的]将磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）基因导入普通小麦临优145。[方法]利用根癌农杆菌遗传转化系统,以普通小麦临优145为材料,将磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）基因,导入小麦胚性愈伤组织中,用含潮霉素（hyg）的筛选培养基连续筛选,并从分子水平上检测该基因。[结果]获得了hyg抗性植株,经GUS组织化学染色检测表明,抗性苗叶片被染成了深蓝色;PCR检测出目标条带。[结论]初步证明磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）基因已经导入受体材料中。     

不同能量摄入对奶牛肝脏PC和PEPCK mRNA表达水平的影响

 本研究目的在于观测干奶期不同能量摄入对围产期健康奶牛肝糖异生关键酶--丙酮酸羧化酶(PC)和磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）基因表达的影响。将健康围产期奶牛30头随机分为3组，于产前第28天分别饲喂奶牛标准日粮（能量摄入100%组）、标准日粮增加20%日粮（能量摄入120%组）和标准日粮减少20%日粮（能量摄入80%组），产后各组奶牛均饲喂标准的产奶日粮，至产后第56天结束。使用定量PCR方法检测分别于-28 d、-14 d、+1 d、+14 d、+28 d、+56 d采集的奶牛肝脏活体样品中PC和PEPCK mRNA表达水平。试验结果显示，PC mRNA丰度在产前28 d～产后56 d，低能组奶牛最高；PEPCK mRNA丰度在产后1 d～14 d低能组奶牛降低，产前28 d～14 d和产后28 d～56 d低能组奶牛最高。说明干奶期低能饲喂奶牛，可以增强围产期奶牛的肝糖异生能力。     

酸柚根系CS和PEPC基因的克隆及序列分析

以酸柚(Citrus grandis)根系为材料,利用热硼酸法提取了根系总RNA,并逆转录成cDNA,利用PCR和RACE技术相继得到柠檬酸合酶基因(CS)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因(PEPC)的保守区、3'端和5'端.酸柚根系CS基因全长1760bp,开放读码框有1413 bp,编码472个氨基酸,氨基酸序列相对分子质量为52.487 ku,等电点为6.9,亲水指数为-0.199;5'端非编码区为67 bp,3'端非编码区为277 bp;推导的氨基酸经序列比对,发现与其他物种具有很高的同源性(85.4%-99.6%).酸柚根系PEPC基因全长3307 bp,开放读码框有2604 bp,编码868个氨基酸,氨基酸序列相对分子质量为99.569ku,等电点为6.68,亲水指数为-0.398;5'端非编码区为431 bp,3'端非编码区为269 bp,推导的氨基酸经序列比对,发现与其他物种具有很高的同源性(85.8%-95.7%).初步确定克隆到的为酸柚根系CS和PEPC基因,登陆Genbank,登陆号分别为HQ537481和HQ537482.     

脐橙果实发育中有机酸合成代谢酶活性变化的研究

以红桔砧 10年生罗伯逊脐橙为试材 ,研究了脐橙果实发育过程中有机酸代谢有关酶的活性变化及其与有机酸积累的关系。结果表明 :①从 6～ 8月柠檬酸合成酶 (CS)活性迅速增加 ,8月中旬达到高峰 ,随后迅速下降 ,在 10月中旬其活性出现回升后又再次下降 ;② 6～ 8月磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 (PEPC)活性迅速上升 ,8月中旬达到高峰 ,进入果实膨大期后 ,PEPC活性迅速下降 ,在果实膨大末期和成熟期其活性基本不变 ;③在整个果实发育过程中 ,CS、PEPC活性的变化趋势与有机酸含量的变化趋势一致 ,并呈极显著正相关 ,相关系数 (r)分别为 0 916 0和0 8779。这不仅证明脐橙果实中存在通过CO2 固定合成有机酸的途径 ,还说明CS、PEPC是有机酸合成的关键酶 ,有效地抑制CS的活性能降低果实中有机酸的生成量     

果实中糖酸积累机理研究进展

果实中糖、酸含量和糖酸比是决定果实风味最重要的指标。其中,糖类物质的形成及其代谢机理研究的较深入,蔗糖合成酶（sucrose synthase,SS）、蔗糖磷酸合成酶（sucrose phosphate synthase,SPS）和转化酶（invertase,IVR）是果实糖代谢的关键酶。酸的积累与柠檬酸合成酶（CS）、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）等有关。     

设施内外春美桃果实有机酸含量及柠檬酸代谢酶活性差异研究

为了研究设施内外桃果实中有机酸含量及柠檬酸代谢酶活性差异,以设施栽培和露地栽培春美桃为试材,采用液相色谱方法测定桃果实中有机酸含量和组分,并分析柠檬酸代谢相关酶活性。结果表明,春美桃果实发育过程中,可滴定酸含量呈先上升后下降的趋势。设施春美桃成熟时果实中可滴定酸含量为0.49%,显著高于露地春美桃成熟时的可滴定酸含量(0.27%)。设施内与露地栽培的春美桃成熟时果实中各有机酸组分主要为苹果酸、柠檬酸、奎宁酸和莽草酸,其中苹果酸占比最高,分别为49.62%和56.47%,但柠檬酸含量差异最大,设施内桃果实中柠檬酸含量占25.31%,露地桃果实中柠檬酸含量占14.86%,说明成熟桃果实中有机酸总含量的差异主要受柠檬酸影响。柠檬酸含量与其相关代谢酶活性的相关性分析结果表明,果实发育前期设施内果实中柠檬酸含量显著低于露地果实,主要是该时期设施内果实中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸-异柠檬酸脱氢酶(NAD-IDH)活性高于露地,促进了柠檬酸的降解;果实发育后期设施内柠檬酸含量显著高于露地,主要是该时期设施内柠檬酸合成酶(CS)活性和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性均显著高于露地,促进了柠檬酸的合成。     

小麦导入磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPCase）基因的初步研究

1材料与方法 1．1植物材料取小麦冬性栽培品种临优145幼胚,诱导并筛选胚性愈伤组织作为转化的起始外植体材料。     

Microbulbifer sp.A4B-17菌株的磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶与烯醇化酶研究

对羟基苯甲酸(4-Hydroxybenzoate,4HBA)应用广泛,在工业领域上被当作前体合成各种芳香族化合物,其中包括液晶材料、农药等;在食品和化妆品等领域上被当作防腐剂.微泡菌属(Microbulbifer sp.)A4B-17是一种能将葡萄糖合成4HBA的海洋细菌,为了提高4HBA的合成效率对合成莽草酸途径前体...     

玉米PEPCase基因启动子的克隆及其表达载体的构建并对根癌农杆菌的转化

从玉米基因组DNA中克隆了玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate Carboxylase,PEPC)基因的启动子p Zmp,将其与稗草根型PEPCase基因(Ecppc)联接,以Nos为终止子装入双元载体p CAMBIA1301上,构建了一个植物表达载体(命名为p ZmpEppc),并对根癌农杆菌进行了转化,为进一步进行光合转基因操作研究提供了材料。     

3种石斛叶绿素荧光、碳同化、气孔联动关系研究

一些石斛属（Dendrobium）植物光合作用表现为景天酸代谢特征。以鼓槌石斛（D.chrysotoxum）、金钗石斛（D.nobile）、报春石斛（D.primulinum）为材料,以长寿花（Kalanchoe blossfeldiana）为对照,运用LI-COR-6400-40便携式光合作用测定系统,同步测定了4种...