植物生理群文献分享（2016年7-8月 总第40期）

最近比较忙，文献分享有点搁下了，直到今天才有空更新。这两个月参与分享的虫友也不多，看来又变成我自己的独角戏了。

Plasma membrane order and fluidity are diversely triggered by elicitors of plant defence
Roman Sandor, Christophe Der, Kevin Grosjean, Iulia Anca, Elodie Noirot, Nathalie Leborgne-Castel, Jan Lochman, Françoise Simon-Plas and Patricia Gerbeau-Pissot
Journal of Experimental Botany doi:10.1093/jxb/erw284

分享一篇来自JXB，植物生物胁迫抗性研究相关的文章。这篇文章切入点很有意思，作者主要关注了在微生物侵入胁迫下植物细胞膜性质的变化。在传统对生物胁迫的研究中，对于其中ROS及激素相关的信号途径已经有了深入研究，这里将这一过程中细胞膜性质的变化作为信号传递途径的一环。
本文中，作者在烟草BY2与拟南芥悬浮细胞系中，利用隐地蛋白（cryptogein），鞭毛素蛋白（flg22），寡聚糖（oligogalacturonides），和溶菌酶（lysozyme）作为诱导子处理植物。检测方面，利用di-4-ANEPPDHQ膜荧光探针标记细胞膜，通过检测处理后该探针发射光谱变化表征细胞膜有序性；荧光漂白后恢复（FRAP）检测细胞膜流动性变化；鲁米诺化学发光法检测ROS产生。作者发现诱导子处理后，植物细胞膜有序性提高，而这一变化与NADPH氧化酶相关的ROS迸发有关。特别是对于隐地蛋白，作者发现该诱导子还可以影响细胞膜流动性。由于隐地蛋白具有甾醇结合能力，作者进一步比较了不同甾醇结合力的隐地蛋白的处理效果，证明隐地蛋白对细胞膜流动性的影响与其甾醇结合能力有关。
这篇文章做的工作不是非常复杂，基本上还是诱导子处理检测生理指标，但切入点比较独特（starseacow分享）。

Subcellular localization and trafficking of phytolongins (non-SNARE longins) in the plant secretory pathway
Carine de Marcos Lousa, Eric Soubeyrand, Paolo Bolognese, Valerie Wattelet-Boyer, Guillaume Bouyssou, Claireline Marais, Yohann Boutté, Francesco Filippini, and Patrick Moreau
J. Exp. Bot. (2016) 67 (9): 2627-2639.

    分享一篇来自JXB的文章，分享理由主要是和我自己的研究相关。这篇文章主要研究了一类和SNARE相似的Phyl蛋白的细胞内分布与运输。
SNARE蛋白在细胞内的作用主要是介导膜与膜融合，这在细胞内运输中起到关键作用。SNARE蛋白，尤其是R-SNARE，其蛋白结构主要包括N端的Longin domain，中间的SNARE motif，以及C端的Tran membrane domain。在2009年的一篇文章中，作者报道了Phytolongins（Phyl）家族蛋白，该家族在拟南芥中共有四个成员（Phyl1.1,1.2,2.1,2.2）。Phyl与R-SNARE有类似的N端与C端结构，唯一不同的是中间的SNARE motif替换为Phyl domain。
Phyl蛋白的功能目前并未得到阐明。这篇文章作者首先对Phyl家族四个蛋白的亚细胞表达位置做了研究。作者在Phyl的N端连接荧光蛋白，将其信号与特易性亚细胞标记进行比较（细胞膜：PMA4，SYP121；高尔基体：Erd2；ER标记：RFP-HDEL高尔基体外侧网络TGN：SYP61；液泡膜：CBL6；液泡前体PVC：VSR2；晚期液泡前体LPVC：Rha1）。作者发现，Phyl2.1与Phyl2.2主要表达在ER，Phyl1.2主要在高尔基体，Phyl1.1主要在细胞膜，但同时也可以在高尔基体，液泡膜系统中发现。
基于Phyl1.1的亚细胞表达，作者进一步研究了Phyl1.1的分布是否与ER至PM的分泌途径一致。由于Sar1与ER至高尔基体间运输有关，在Sar1功能突变体中，Phyl1.1聚集在ER中，无法向PM运输。过表达Memb11与Sec22同样可以干扰ER运输，在Memb11与Sec22过表达体系中，作者同样观察到了Phyl1.1在ER的聚集。
对于Phyl家族蛋白进行结构预测与序列比较，作者发现在N端Y48F49可能与蛋白亚细胞定位相关。实验表明，Y48G/F49G双突变会导致Phyl1.1在ER聚集，证实作者猜测。
对于一般读者来说，这篇文章主要是对一类新蛋白亚细胞定位进行了研究，其中系统的使用的大量亚细胞标记值得参考。（Starseacow分享）

The Fecal Microbiota Profile and Bronchiolitis in Infants
PEDIATRICS Volume 1 38, number 1 , J uly 2016: e2 0160218
婴儿的粪便菌群分布和毛细支气管炎的关系研究
毛细支气管炎是儿童中的一个主要公共健康问题，美国住院婴儿中有18%的病因是毛细支气管炎，尽管致病病毒的病原体普遍存在，并不是所有婴儿都会患毛细支气管炎。研究表明，人体内寄居的功能性微生物群落与宿主免疫系统的发育和动态平衡关系密切，肠道是人体内微生物最为密集的区域，负载了约1014的细菌，而肠道微生物作为婴儿毛细支气管炎的潜在调节因素尚未有人研究。本论文主要研究患有毛细支气管炎的婴儿和健康婴儿的肠道微生物成分，并探究肠道微生物分布与毛细支气管炎发生的可能性之间的关系。
本论文选择40个小于12个月的患有毛细支气管炎的婴儿作为实验组，年龄相仿的健康婴儿为对照组，收集粪便，提取肠道微生物宏基因组DNA后扩增16sV4区，构建扩增子文库后测序，对数据进行生物信息分析。结果发现婴儿肠道微生物中占主导地位的有4个菌群，分别是埃希氏菌属，双歧杆菌属，肠杆菌属/韦荣球菌属和多形杆状菌群，健康婴儿以韦荣球菌群为主导，患病婴儿以多形杆状菌群为主导，且韦荣球菌属与毛细支气管炎的患病可能性呈负相关，多形杆状菌属与毛细支气管炎的患病可能性呈正相关，推测肠道微生物中的多形杆状菌属与毛细支气管炎的患病可能性相关。（人参分享）

OsASR5 enhances drought tolerance through a stomatal closure pathway associated with ABA and H2O2 signaling in rice
Jinjie Li, …, Zichao Li
Plant Biotechnology Journal
15 JUL 2016 08:25AM EST  DOI: 10.1111/pbi.12601

    分享一篇来自PBJ的文章，原文open access。
    这篇文章我读下来感觉最大的特点是做的很全，而且是一个从基因入手研究功能应用，并发表到PBJ水平的范例。
在一些植物中，存在一个ABA，胁迫与成熟相关基因（ASR gene）家族，顾名思义，该家族基因与植物对ABA与胁迫的响应有关。这篇文章，作者通过对耐旱的旱地稻与不耐旱的水稻中ASR基因转录水平比较，获得了与干旱胁迫高度相关的几个备选ASR基因，接下来特别对OsASR5的功能与其分子机制展开研究。作者在文章中做了一系列实验以验证该基因功能，对于做胁迫特别是干旱的虫友来说很有参考意义：
1．        大肠杆菌中表达该基因OsASR5，考察对细胞渗透压胁迫反应的影响（我对这样的实验持保留态度，无法确定在大肠杆菌中该基因表达后可以正确折叠）
2．        在拟南芥中表达基因，考察干旱胁迫，同时考虑干旱和干旱后复水的影响
3．        在水稻中过表达该基因，PEG胁迫，考察生长及含水量。
4．        考察过表达水稻气孔运动
5．        过表达该基因提高植物内源ABA含量（ELISA），并提高植物对外源ABA敏感程度（考察植物在含ABA平板萌发）
6．        过表达该基因诱导ROS迸发（H2O2通过DAB染色检测），含甲基紫精平板考察植物萌发，抗氧化酶检测APX
7．        该基因缺陷水稻表现出相反生理特征，支持以上结论
8．        在分子机制层面，为了研究该基因与其他胁迫相关蛋白的关系，作者首先验证该基因表达位置（叶绿体及细胞核），并通过Y2H与BiFC研究该基因表达蛋白与其他胁迫蛋白的相互作用。
9．        由于该基因表达亲水热稳定蛋白，作者预测该蛋白可以起到一定分子伴侣作用，因此采取了LDH活性保护实验验证这一猜测。

通过以上的列表，应该可以看到想比较完整阐明一个蛋白在胁迫中的功能，并发表在PBJ，需要做的工作。这里作者的实验更多倾向在表明过表达这个蛋白的实际影响和价值。如果想发在TPC，大概在机制上还要做很多很多工作。（starseacow分享） 返回小木虫查看更多