玉米热激蛋白研究进展_玉米组织培养研究进展

　　生物体在高温、盐渍、寒冷、干旱、饥饿、重金属离子等环境胁迫下，能够诱导合成的一类应激蛋白――热激蛋白(heat shock proteins，HSP)，它是一种非特异性高度保守的蛋白，HSPs作为一种逆境胁迫蛋白。能够保护细胞抵抗环境胁迫，减轻逆境胁迫引起的伤害并对其进行修复。
　　
　　1　玉米HSPs的诱导合成
　　
　　在热应激条件下，诱导合成HSPs的现象普遍存在于植物界，包括酵母、大豆等。前人在玉米中发现，不同基因型的品种，或不同的组织部位，或不同活力的种子，热激均能诱导产生HSP70。在玉米种子发育中后期，胚大量合成HSP70及诱导smHSP的积累，其中，20kD左右的HSP的种类多，分布在较宽的pI范围，且含量丰富。HSP70家族中的特异蛋白BiP和HSP60家族中的PDI在玉米胚发育过程中Westernblot检测，其含量基本保持恒定，表现出热激不敏感。
　　玉米HSPs的诱导合成是快速且持续时间是短暂的。玉米根尖在从25℃升高到40℃的环境中热激20min，能够检测到一组新的蛋白一热激蛋白，分子量分别为87，85，79，78，77，72，70，27，22和18kD。在玉米中，HSPs的合成只能持续4h，随后下降。在恢复到25℃2h后，这组热激蛋白的合成快速下降，热激处理后回到正常生长温度要比延长热激时间所诱导的HSPs合成量下降得快。有些HSPs的合成能持续较长时间，在热激4h的玉米中，随着HSPs合成的减少，两种分子量为62和50kD的蛋白质开始合成。这两种蛋白质至少能持续合成20h，与是否回到正常温度无关。诱导大量合成HSPs的最适温度，不同种类植物是不同的，玉米的最适诱导温度为40-42℃。
　　除了热应激以外，其他的一些因素也能使玉米产生HSPs，如涝胁迫、脱落酸、创伤等，皆可诱导HSPs的合成。由此可见，引起HSPs产生的因素不仅是热应激，在其他许多因素作用下，也都可能诱发HSPs的合成。所以，从广义而论，应该将这类蛋白质称为应激蛋白更为确切。
　　
　　2　玉米HSPs的种类
　　
　　通常根据分子量(kD)的大小，将其分为高分子量热激蛋白(M W>50kD)和低分子量热激蛋白(M W2+也参与热激蛋白基因的调节，孙旭彤等证实玉米细胞质HSP70能在存在Ca2+条件下与钙调素结合，推论Ca2+－CaM介导的信号转导途径可能参与了热激基因的表达和调节。