不同信號傳遞系統之間存在相互作用。例如,用細胞壁降解酶(CWE)處理擬南芥,可激發對軟腐病(Erwiniacarotovora)的系統抗病性,這與接種病原菌的表現一致。利用乙烯和JA信號傳遞途徑的標記基因以及可以分別阻斷乙烯途徑與JA途徑的突變體進行研究,發現CWE誘導的標記基因活化,依賴於乙烯和JA。CWE不誘導SA依賴的基因,例如PR-1。但SA有雙重作用,既增強依賴乙烯和JA的基因表達,又抑制只依賴JA的基因表達。這表明存在不同途徑之間的「對話」(crosstalk)。SA可作為JA與乙烯依賴性防衛反應的增效劑。
植物根圍的促生細菌,可誘導植物對葉部病原菌的抗病性。用熒光假單胞菌接種擬南芥,則誘導出不依賴SA的誘導系統抗病性(ISR)。ISR的表達雖然不依賴PR蛋白,但仍需要NPR1蛋白,後者是SAR途徑的重要成分。相反地,擬南芥依賴SA的對病毒的抗病性卻不依賴NPR1。由此可見,盡管有不同的信號傳遞途徑在起作用,但這些途徑可能共用某些相同的組分,僅連接方式不同而已。各種信號傳遞途徑的組分很多,但其下游收斂,僅涉及少數蛋白質分子,看來不同的信號傳遞過程,可能存在著共同的樞紐基因,對下游的多種防衛反應起重要的調控作用。
在水楊酸、茉莉酸和乙烯等信號分子之間存在高水平的協調(Reymond等,2000),R基因信號傳遞並不是若幹事件的線性串連,而是一個信號網路(signalingnetwork)。不同的途徑之間相互作用,導致對不同病原物的防衛反應。
2. 磷對植物有哪些生理功能
磷的生理功能
磷是植物結構組分元素,主要構成核酸、磷脂、腺苷磷酸、磷酸酯、肌醇六磷酸。
磷常以一價和二價正磷酸鹽形式被植物吸收。土壤中的磷通過根系主動吸收進入植物體內,需要供應代謝能。土壤溶液中的磷可擴散進入根的質外體,植物根上的H+泵ATP酶將磷泵入共質體和液泡。
根吸收的磷經木質部薄壁細胞運入木質部導管後可隨蒸騰液流很快運到地上部。再利用的磷是通過韌皮部運輸。
無機磷酸鹽在液泡內對代謝有調節作用。葉中碳水化合物代謝和蔗糖運輸也受磷的調節。磷參與能量代謝,遺傳信息的儲存和傳遞,細胞膜的構成和酶活動。
3. 氮、磷、鉀三種肥料在植物生長期有啥作用
1) 氮肥:即以氮素營養元素為主要成分的化肥,包括碳酸氫銨、尿素、銷銨、氨水、氯化銨、硫酸銨等。氮是蛋白質構成的主要元素,蛋白質是細胞原生質組成中的基本物質。氮肥增施能促進蛋白質和葉綠素的形成,使葉色深綠,葉面積增大,促進碳的同化,有利於產量增加,品質改善
(2) 磷肥:即以磷素營養元素為主要成分的化肥,包括普通過磷酸鈣、鈣鎂磷肥等。磷是形成細胞核蛋白、卵磷脂等不可缺少的元素。磷元素能加速細胞分裂,促使根系和地上部加快生長,促進花芽分化,提早成熟,提高果實品質
(3) 鉀肥:即以鉀素營養元素為主要成分的化肥,目前施用不多,主要品種有氯化鉀、硫酸鉀、硝酸鉀等。鉀元素的營養功效可以提高光合作用的強度,促進作物體內澱粉和糖的形成,增強作物的抗逆性和抗病能力,還能提高作物對氮的吸收利用
4. 蛋白質可逆磷酸化在植物細胞信號轉導途徑中有何作用
蛋白質可逆磷酸化是細胞信號傳遞過程中幾乎所有信號傳遞途徑的共同環節,也是中心環節.胞內第二信使產生後,其下游的靶分子一般都是細胞內的蛋白激酶和磷蛋白磷酸酶,激活的蛋白激酶和蛋白磷酸酶催化相應蛋白的磷酸化或脫磷酸化,從而調控細胞內酶,離子通道,轉錄因子等的活性.cAMP可以通過PKA作用使下游的蛋白質磷酸化,Ca2+可以通過與鈣調素結合作用於Ca/CaM依賴的蛋白激酶使蛋白質磷酸化,也可以直接作用於CDPK使蛋白質磷酸化等,促分裂原活化蛋白激酶(mitogen active protein kinase, MAPK)信號轉導級聯反應途徑,由MAPK,MAPKK,MAPKKK三個激酶組成的一系列蛋白質磷酸化反應.
植物中存在著很多種的蛋白激酶,和動物蛋白激酶類似,植物中的蛋白激酶也可以根據被磷酸化的氨基酸的種類分為Ser/Thr/Tyr型,另外,在擬南芥中還發現了組氨酸蛋白激酶.根據蛋白激酶的調節物植物中的蛋白激酶可以分為:鈣和鈣調素依賴的蛋白激酶和類受體蛋白激酶.
希望對你有幫助,望採納
5. 不同植物激素之間的信號傳導和串擾如何運作
首先是不同植物激素的信號通路之間存在著復雜的調控網路。但不同的激素信號通路如何通過蛋白質網路相互作用尚不完全清楚。植物激素在調節植物生長發育和環境適應方面發揮著重要作用。主要植物激素的生物合成途徑已經比較明確,大部分信號轉導途徑也已經闡明。現有研究發現,不同植物激素之間存在大量相互作用。一種激素可以調節另一種植物激素的合成。
最後要知道脫落素Ⅱ和休眠是同一種物質,統稱為脫落酸。脫落酸會隨著缺水和種子成熟而積累。ABA控制氣孔大小和應激反應基因表達,從而減少二氧化碳進入葉片,限制光合作用並增強植物對不利條件的耐受性。一些種子、枝條和果實含有高水平的ABA和ABA代謝物,它們與維持休眠和種子發育有關。此外,ABA還參與植物病原體反應。
6. 氮循環和磷循環
氮和磷存在於無機界,也存在於所有的有機體中,它們還是植物生長的重要營養鹽。但是,如果氮循環和磷循環不暢或受堵,就會引發生態災害。
氮在自然界中有3種存在形式:①存在於大氣中,如氣態氮N2、N2O、NH3、NO等,統稱為無機氮;②存在於有機體中(所有的海生和陸生的動植物體中),稱為有機氮;③存在於水體(江河湖海及地下水)、沉積物和土壤中,存在於水體、沉積物和土壤中的氮比較特別,它既含有無機氮,也含有有機氮,如溶解的無機氮鹽(硝酸鹽、銨鹽)、溶解的有機氮和有機氮的顆粒物。
陸地氮循環示意圖
大氣向海洋補充氮示意圖
大氣中的氮,會被化肥廠用來作為原料,製造氮肥。氮肥施進農田後,一部分被農作物和其他植物吸收(還會通過食物鏈轉到動物體里),餘下的存在土壤里,它們會被流水搬運到江河湖海的水域里;豆類植物的根瘤菌也能吸收大氣中的氮,作為其本身的營養;某些陸生和海生的藍藻和綠藻在生長的過程中,也需要吸收大氣中的氮,作為養料;工業污染產生的酸雨(硝酸)、空中閃電和宇宙射線會促使大氣中的氮轉變為可溶於水的硝態氮(硝酸鹽),也會隨著大氣降水進入土壤和水體中。這樣,大氣中的氮,就進入到陸地和海洋的氮循環系統中。陸地中的氮,一部分隨水土進入海洋;另一部分會因生物體腐爛等途徑返回到大氣中。海洋中的氮,一部分由於人類和陸地生物的捕獲,返回陸地;一部分由於生物體腐爛,釋放回大氣中;最後一部分隨著生物體的屍體及它們的代謝產物沉入海底,被沉積物鎖定。這就是全球的氮循環。
海洋生物固氮補充示意圖
氮循環示意圖
大氣中沒有磷,磷存在於有機體和沉積物(岩石)中。所以,磷只在陸地、海洋和沉積物3個空間里循環。陸地中的磷礦(含鳥糞層)被開採製成磷肥;磷礦層和含磷岩石自然風化後所形成的磷,一部分會被農作物和其他植物吸收(同時通過食物鏈轉到動物體里),另一部分留存於土壤中;人類製造的洗滌劑、農葯和所排放的工業廢水與生活污水中,也含有磷。所有的陸地磷:陸地生物死亡後分解釋放出的磷,土壤和水體里所含有的磷,都會隨著流水進入海洋,流入海洋里的磷,以顆粒有機磷(生物體內的磷和有機碎屑磷)、溶解有機磷和溶解無機磷3種形式存在於海水中。海水裡的磷:一部分被海洋生物吸收,一部分由於人類捕撈返回陸地,大部分沉入海底,被封存在沉積物里。這就是磷循環的整個過程。
磷循環示意圖
依據科學家的研究,現在全球每年的化肥用量高達1.45億噸左右,與過去的50年相比,增加了10倍。化肥中,主要是氮肥、磷肥和鉀肥。根據上述氮循環和磷循環的原理,現在流入湖泊和海洋的氮與磷的總量,可能比50年前增加了10倍。大量的氮和磷進入湖泊和海洋後,釀造了湖泊和海洋的富營養化,已被富營養化了的水體,當其物理和化學條件特別是溫度,達到某些微生物的最適宜生長條件時,其中的微生物就會爆炸性地增殖,占據大片水域,並使其表層水變色。這種生態災害發生在湖泊里被稱為水華,發生在海洋里被稱為赤潮。水華和赤潮都會造成巨大的經濟損失,並危害我們的健康。
2007年5月,太湖爆發了歷史上最大的水華(因藍綠藻爆炸性的生長),局部湖水一片綠色,引起江蘇省無錫市自來水嚴重污染,不能飲用,直至7天後才恢復正常,造成了群眾恐慌和重大經濟損失。
太湖爆發了歷史上最大的水華
赤潮生物
近年來,赤潮在全球海域時有發生,而且規模和危害也越來越大。組成赤潮的藻類很多,我國有127種,全世界共有300餘種,如塔瑪亞歷山大藻、短裸甲藻、叉狀角藻、米金裸甲藻、旋鏈角毛藻、中華盒形藻和夜光藻等。赤潮並非都是赤色,但赤色較為常見,其次還有紅色、粉紅、黃色、茶色、褐色、土黃色、灰褐色和綠色等。赤潮爆發時,一方面,因其水體中的氧被赤潮生物消耗殆盡,造成水體缺氧,使海洋生物大量死亡;另一方面,因有些赤潮生物本身含有毒素(如鏈狀膝溝藻含有石房蛤毒素——一種劇毒的神經毒素)也會毒死大量的海洋生物。所以,赤潮不但會使海洋產業遭受重大損失,還會威脅我們的健康,應強令禁止「赤潮魚」上市,以保證人民生命安全。
赤潮造成魚類大量死亡
赤潮
7. 探究含磷的無機鹽對植物的影響應當怎樣設置對照實驗
(1)植物的生長需要多種無機鹽,無機鹽必須溶解在水中植物才能吸收利用.植物需要量最大的無機鹽是含氮、含磷、含鉀的無機鹽.如圖可知,乙蒸餾水中沒有無機鹽,因此幼苗生長不良,長得弱小發黃最矮;甲肥沃土壤浸出液,含有大量的無機鹽,因此幼苗長得旺盛幼苗健壯且顏色鮮綠.由此證明,植物的生長需要水和多種無機鹽,無機鹽要溶解在水中被運輸.兩周後,A瓶中的幼苗生長健壯,B瓶中的幼苗生長瘦弱.這個實驗表明了植物的生長需要無機鹽.
(2)植物生活中最多的無機鹽是氮、磷、鉀.含氮的無機鹽能促進細胞的分裂和生長,使枝繁葉茂;含磷的無機鹽可促進幼苗的發育和花的開放,使果實、種子提早成熟;含鉀的無機鹽使植物莖稈健壯,促進澱粉的形成與運輸.一株植物比其它的矮小瘦弱,而且葉片發黃,表明該棵番茄缺少氮肥.缺磷時,幼芽和根系生長緩慢,植株矮小,葉色暗綠,無光澤,背面紫色.缺鉀時,植物易倒伏,葉片脈間缺綠,且沿葉緣逐漸出現壞死組織,漸呈焦枯狀.若圖A中的幼苗生長一段時間後,植株特別矮小,葉片暗綠色,並出現紫色,說明缺少含磷的無機鹽.應及時施含磷的無機鹽.植物細胞吸水和失水的原理是細胞外部溶液的濃度大於細胞內部濃度時失水,細胞外部溶液的濃度小於細胞內部濃度時吸水.一次施肥過多,會使土壤溶液濃度過高,大於植物細胞溶液的濃度,植物細胞失水,導致植物因失水而「燒苗」.
故答案為:(1)A; B;
(2)磷;一次施肥過多,會使土壤溶液濃度過高,大於植物細胞溶液的濃度,植物細胞失水,導致植物因失水而「燒苗」