芦荟抗旱分子遗传机制研究论文

因为植物的抗逆性包括抗旱性与植物体内的只有水的比例有关，自由水与结合水的比例越低其抗逆性越强，反之越弱。对于耐旱的植物来说，其比例是比较低的，同时这种植物的蒸发量少，并且有的植物在根系会有较好的出水系统，如芦荟或仙人掌其根部都会有肉质的储水器官。它们对水的利用率是很高的。

能美容。。。被火或者开水烫到用芦荟包起可以消炎

芦荟就像仙人掌一样，有厚厚的叶肉，里面有大量水分，且不容易散发

芦荟真的能包治百病吗？专家辟谣了，搞不好还会引发疾病

植物抗旱机理研究进展水资源短缺以及土壤盐渍化是目前制约农业生产的一个全球性问题，全球约有20％的耕地受到盐害威胁，43％的耕地为干旱、半干旱地区。干旱与盐害严重影响植物的生长发育，造成作物减产，并使生态环境日益恶化。在我国，仅2001年华北、西北和东北地区的万hm2稻的种植面积就因为缺水而减少了万 hm2。在自然条件下，由于环境胁迫而严重影响了作物生长发育，其遗传潜力难以发挥，干旱、盐渍不仅影响了作物的产量，而且限制了植物的广泛分布，因此，提高作物的抗旱、耐盐能力已经成为现代植物研究工作中急需解决的关键问题之一。现将植物特殊生理结构功能综述如下。 1植物形态结构特征对其耐旱机制的影响 根系 植物根系是植物直接吸收水分的重要器官，它对植物的耐旱功能具有至关重要的作用。纵深发达的根系系统可使植物充分吸收利用贮存在土壤中的水分，使植物度过干旱期。对高粱的根系解剖学研究发现，高粱根系吸水每天以 cm的稳定速率下伸，直到开花后约10 d，在有限水分条件下，吸水的多少由根系深度决定，深层吸水差是由于根长不够所致。此外，根水势能也能反映根系的吸收功能。根水势低，吸水能力强。据报道，高粱根水势一般为～ Mbar，而玉米仅为～ Mbar，高粱的吸水能力约是玉米的2倍(Cnyxau，1974)，对干旱的耐受能力也强于玉米。一般认为抗旱性强的植物，根水势低，利于水分吸收。 叶片 作为同化和蒸腾器官的叶片，在长期干旱胁迫下，叶片的形态结构会发生变化，其形态结构的改变与植物的耐旱性有着密切的关系。主要表现在：叶片表皮外壁有发达的角质层，角质层是一种类质膜，其主要功能是减少水分向大气散失，是植物水分蒸发的屏障。厚的角质层可提高植物的能量反射与降低蒸腾，从而增强植物的抗旱性；具有表皮毛，可以保护植物避免强光照射，减少蒸腾；具有大的栅栏组织/海绵组织比和小的表面积/体积比，发达的栅栏组织，分布于叶的背腹两面，可使干旱缺水植物萎蔫时减少机械损伤。而小的表面积/体积比，可以最大程度减少水分丧失。韦梅琴的4种委陵菜属植物解剖研究，也证实了这一点。 2渗透调节 水分胁迫条件下会积累有机分子相溶性溶质或渗压剂，有效地提高植物的渗透调节能力、增强植物的抗逆性。 脱落酸与植物抗旱性 脱落酸(Abscisicacid，ABA)是植物五大类激素之一，大量的试验表明：当植物处于干旱、低温、盐碱、环境污染等不利环境下，植物体内脱落酸大量增加。脱落酸的增加，使植物对不利环境产生抗性。尤其是脱落酸的增加和气孔的关闭一致，这对植物抗旱是非常有利的。脱落酸除能调节气孔开闭外，还能促进根系对水和离子的吸收。20世纪80年代初人们就广泛承认，缺水时叶片合成的脱落酸通过韧皮部运到根部，促进根对水和离子的透性。番茄变种实验证明，脱落酸含量低于正常番茄的变种的根对水的吸收有较强的阻力，而这种阻力可因外施脱落酸而减少。另外，脱落酸能促进芽的休眠，使生长速度下降，促进同化物质的积累，这些都可以减少蒸腾，提高植物保水能力，对植物抗旱是十分有利的。 脯氨酸与植物抗旱性 脯氨酸积累是植物为了对抗干旱胁迫而采取的一种保护性措施。Irigoyen(1992)发现，轻度水分胁迫，苜蓿根瘤组织积累较多的脯氨酸，并认为脯氨酸可保护蛋白质在水分胁迫下的不变性．脯氢酸亲水基与蛋白质亲水基相互作用使蛋白质稳定性提高，乃至严重水分胁迫下苜蓿根瘤代谢酶和结构蛋白质可能会受积累的脯氨酸的保护，减轻严重干旱对组织的危害程度。在正常情况下，植物中游离的脯氨酸含量仅为～ mg·g-1干重，占总游离氨基酸的百分之几，而在干旱条件下，脯氨酸可成10倍地增加，占总游离氨基酸的30％。水分胁迫下脯氨酸的积累一方面增强了植物的渗透调节作用，使组织的抗脱水力加大；另一方面脯氨酸的偶极性保护丁膜蛋白结构的完整性，同时增强了膜的柔韧性。脯氨酸可能是一有用的干旱伤害传感器(Droughtinjurysensor。同时，脯氨酸还有作为自由基清除剂，调节细胞质PH值，防止酶变性，防止细胞质酸化的作用。 甜菜碱与植物抗旱性 近年研究结果指出，甜菜碱可能是作为植物的主要渗透调节物质之一而对植物的抗旱性起作用。其依据是渗透胁迫条件下，植物体内的甜菜碱醛脱氧酶(BADH)和胆碱单氧化酶(CMO)活性升高，这两种酶在高等植物中，具有将胆碱氧化为甜菜碱的作用，并在细胞质中积累甜菜碱，甜菜碱的积累能够保持细胞与外界环境的渗透平衡和稳定复合蛋白四级结构，从而提高植物对干旱胁迫的适应性。因此，Nomura等(1998)认为：在受到干旱胁迫的细胞中，甜菜碱似乎是起到一种低分子量分子伴侣的作用，稳定RuBP羧化酶的构象并使其处于功能状态，部分抵消了干旱的胁迫。甜菜碱在叶绿体中合成，作为一种渗透调节物质，在植物受到环境胁迫时在细胞内积累降低渗透势，还能作为一种保护物质具有极为重要的“非渗透调节”功能，维持生物大分子的结构和完整性，维持其正常的生理功能，解除高浓度盐对酶活性的毒害和保护呼吸酶及能量代谢过程。还能影响细胞内离子的分布。 水孔蛋白与植物抗旱性 水孔蛋白是植物体中水分跨膜运输的主要途径。是作为跨膜通道的主嵌人蛋白(MIP)家族中有运输水分功能的一类蛋白质。水孔蛋白可分为3类：TIP(Tonoplast Intrinsic Protein，液泡膜水通道蛋白)、MIP(Major Intrinsic Protein，主体水通道蛋白)及NLM(Nodulin-6-like Major Intrinsic Protein与Nodulin-6类主体水通道蛋白)。水孔蛋白、H+/ATPase和Na+/H+反向运输蛋白在调节细胞水势和胞内盐离子分布中起信号导作用。植物体可以通过调控水孔蛋白等膜蛋白以加强细胞与环境的信息交流和物质交换，改变膜对水分的通透性，实现渗透调节，以增强植物的抗旱、耐盐能力。 3活性氧清除 植物受到水分、盐分胁迫时，产生活性氧，对细胞造成损伤，具体表现在4个方面：①活性氧能与酶的巯基或色氨酸残基反应，导致酶失活；②活性氧会破坏核酸结构，攻击核酸碱基，使嘌呤碱和嘧啶碱结构变化，导致变异出现或变异的积累；③DNA是蛋白质合成的信息，由于活性氧对DNA复制过程的损伤，从而妨碍蛋白质合成；④启动膜脂过氧化反应，使维持细胞区域化的膜系统受损或瓦解。大量的研究实验表明，植物体内广泛存在的抗氧化酶系统(超氧化物歧化酶SOD)、过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD等)能有效清除活性氧，保证细胞正常的生理功能，维持其对干旱胁迫的抗性。有研究表明，耐旱植物在逆境条件下能使保护酶活力维持在一个较高水平，有利于清除自由基，降低膜脂过氧化水平，从而减轻膜伤害程度。 4LEA蛋白与植物抗旱性 LEA蛋白(Late Embryogenesis Abundant protein)是指胚胎发生后期种子中大量积累的一系列蛋白质。LEA蛋白广泛存在于高等植物中。在植物个体发育的其他阶段，也能因ABA或脱水诱导而在其他组织中高水平表达。一般认为，LEA蛋白在植物细胞中具有保护生物大分子，维持特定细胞结构，缓解干旱、盐、寒等环境胁迫的作用。LEA蛋白大多是高度亲水的。高度亲水性有利于LEA蛋白在植物受到干旱而失水时，能够部分替代水分子，蛋白质的多羟基能保持细胞液处于溶解状态，从而避免细胞结构的塌陷，稳定细胞结构，尤其是膜结构。在干旱脱水过程中细胞液的离子浓度会迅速升高，高强度的离子浓度会造成细胞的不可逆伤害。在第3组LEA蛋白的基元序列所构成的兼性α-螺旋结构中，亲水和疏水氨基酸分别处于螺旋的特定位置，形成分子内螺旋束，其表面具有束缚阴离子和阳离子的能力，因此，也能控制高盐、缺水伤害。 5植物抗旱相关基因的研究 了解植物适应干旱胁迫的分子机理有利于开展抗旱基因工程研究，对提高植物抗旱能力，促进农业生产的发展具有非常重要的意义。 编码植物抗旱关键基因的克隆 1)与脯氨酸合成酶相关的基因，即脯氨酸合成酶基因族。其中包括了吡咯啉-5-羧酸合成酶基因P5CS及PVAB2，吡咯琳-5-羧酸还原酶基因P5CR及PproC1，榆钱菠菜脯氨酸转运蛋白基因Ah-ProT1，编码s-腺甘甲硫氨酸合成酶基因SAM1和SAM3硫醇蛋白酶的rd19A、rd21A基因等。将脯氨酸合成途径中的第1个酶——P5CS基因转入烟草和水稻后，转基因植株中P5CS mRNA的含量明显提高，转化植株的耐旱能力也比对照有所增加。此外，大量研究也表明，在干旱胁迫条件下，P5CS水平提高，胁迫解除，P5CS基因表达水平下降，乙酰胆碱由胆碱单加氧酶(Choline Monooxygenase，CMO)或胆碱脱氢酶(Betaine Aldehyde Dehydrogenase CDH)、甜菜碱醛脱氢酶(Betain Aldehyde Dehydragenase，BADH)两步催化合成甜菜碱。现已在菠菜、甜菜、山菠菜中成功克隆出CMO基因，从烟草中克隆出CDH基因，从甜菜、菠菜、山菠菜、大麦、水稻及木本植物海榄雌中克隆出BADH基因。此外，乙酰胆碱氧化酶(Choline Oxidase，COD)因为可以把乙酰胆碱一步合成甜菜碱而日益受到人们的关注。目前，codA基因已从水稻、拟南芥中成功克隆。Sakamoto等(1998)用编码codA基因转化水稻，获得两种分别在细胞的两个不同部位表达的乙酰胆碱氧化酶转化株，这两种转化株的耐盐、抗旱以及耐低温的能力均有所增强。 2)LEA基因、水孔蛋白基因及脱水素基因。Xu等(1996)用来自大麦的一种LEA蛋白基因HVA1转化水稻，使其在水稻中过量表达，结果发现水稻的耐旱能力明显提高，且提高幅度与LEA蛋白的表达量一致，为LEA蛋白在植物耐旱、抗盐过程中的作用提供了直接证据。棉花11个LEA相关基因，分别是D19、、D11、rab、16A-D、HVA1、D113、le2、D29和D34，以及拟南芥CORl5a、pRABA T1两个基因已经成功分离。拟南芥中有30个基因编码水孔蛋白得到克隆，其中，12种属于TIP，12种属于MIP，6种属于NLM。已经得到克隆的编码Na+/H+反向运输蛋白的基因包括：拟南芥中的AtN HX1、SOS1(Salt Overly Sensitive)，小麦的 TαN HX1 和水稻的OsN HX1基因。脱水素是一种广泛存在于高等植物中的干旱诱导蛋白，具有很强的亲水性和热稳定性。具有保护植物细胞的大分子在脱水过程中不受伤害的功能。由于脱水素是在种子成熟时发挥作用，因此也把它归于LEA蛋白。脱水素基因是一个大的基因家族，目前已有多个脱水素基因或相关基因被克隆及定位，如大麦中dhn1、dhn11，玉米中的dhn1/rabl7和dhn2以及拟南芥中的dhnX、cor47、rab18 等。 抗逆相关的转录因子及双组分系统基因 抗逆相关的转录因子的研究近来也日益受到重视，它们可以控制一系列的下游胁迫反应，从而启动信号传导中的级联反应，使细胞产生相应的抗逆性。至今，已克隆出了大量的与植物抗旱相关的转录因子。例如，拟南芥 DREB1A～C 和 DREB2A～B，CBF1～3、Hs、At-GluR2、ATHB6、SCOF-1、Atmyb2等。 在拟南芥和烟草中还发现双组分系(Two-tom-ponent System)基因的存在，其基因产物为“感受器”和“反应调节器”合二为一的激酶蛋白。如拟南芥的双组分系统基因 ATRR1 和 ATRR2 受干旱、高盐及低温的诱导。烟草双组分系统基因 NTHK1 和 NTHK2 则受高盐胁迫处理的诱导。双组分系统基因被诱导表达后，产生一系列的细胞应激反应，提高植物的干旱胁迫适应能力。 6展望 水分不足是限制农业发展的重要因子，提高植物自身抗旱性和水分利用效率来发展农业存在着较大的潜力，发展前景十分广阔。植物抗旱是一个复杂的问题，研究表明，植物的抗旱性是由多基因控制的，不同作物和品种适应干旱的方式是多种多样的，一些作物具有综合性的、几种机理共同起作用的抗旱特性。 探讨作物的抗旱机理，力求认识作物抗旱的本质，提高水分利用效率，改良作物的抗旱性已成为日前倍受关注的研究内容。目前，培育耐旱抗盐作物品种的主要途径有：①将野生耐旱植物驯化成作物；②建立在形态(如株高、生长以及根系发达程度等)，生理(如渗透调节等)、分子标记(RFLP、RAPD等)选择基础之上的传统育种；③利用组织培养和诱变生物技术产生突变表型进行培育；④传统育种方式；⑤基因工程培育等。

1、C4代谢（非C5）2、白天气孔关闭，夜晚气孔张开3、具有庞大的储水部位（肉质叶、茎、块根等）4、多程球形，减少表面积，蒸腾水减少5、自身代谢缓慢

芦荟和龙舌兰、仙人掌、仙人球等都属于多肉植物，厚厚的叶片能够吸收并储存大量的水份。所以，即使长时间不浇，它自身储存的水份也足够维持相当长的时间。这有点类似于骆驼。

哮喘发作时，由于支气管平滑肌痉孪性收缩，使得支气管管径变得狭小，造成通气不畅，表现为胸闷气紧，唇及指甲出现紫绀等缺氧症状，非常痛苦。临床上常使用激素和输氧治疗，但不是根本办法，因为哮喘是一种过敏性疾病，诱发哮喘的过敏源很多（如鱼虾、花粉、尘埃、寒冷、化学性气体、药物、激动等）不容易确定。治疗哮喘更重要的是预防，不要接触过敏源。芦荟有抗过敏的作用，因此可用芦荟治疗支气管哮喘，长期服用，效果很好。可用芦荟干粉、芦荟鲜汁或生食叶肉，更可常食芦荟作成的菜肴。 慢性支气管炎也是一种常见病，不易根治，常服芦荟不仅增强机体的免疫力，对慢支也有效果。参考资料：芦荟的作用 ：

芦荟的药用功效 1《中华人民共和国药典》(2000年版一部)如是说性味与归经：苦，寒。归肝、胃、大肠经。功能与主治：清肝热，通便。用于便秘，小儿疳积，惊风；外治湿癣。 2《本草纲目》如是说性味：苦，寒，无毒。主治：热风烦闷，胸隔间热气，明目镇心，小儿癫痫惊风，疗五疳，杀三虫及痔病疮瘘，解巴豆毒。 3《中华本草》如是说集中草药之大成的《中华本草》将芦荟的保健功能概括为：⑴泄下，即润肠通便；⑵调节人体免疫力；⑶抗肿廇；⑷保护肝脏；⑸抗胃损伤；⑹抗菌；⑺修复组织损伤；⑻对皮肤的保护作用。 据科学研究，发现芦荟中有不少成分对人体皮肤有良好的营养滋润作用，且刺激性少，用后舒适，对皮肤粗糙、面部皱纹、疤痕、雀斑、 痤疮 等均有一定疗效 。因此，其提取物可作为化妆品添加剂，配制成防晒霜、沐浴液等。 至于轻度的撞伤、挫伤、香港脚、冻伤、皮肤龟裂、疣子等，都可以使用芦荟来治疗，效果不错。现代研究显示，其叶含芦荟大黄素、异芦荟大黄素及芦荟苦味素等，药理实验有泻下、抗癌作用。芦荟花性寒，味苦涩，有清热、止咳、止血功效，可治疗咳嗽、吐血。 芦荟的药理作用 [1] 1、 杀菌作用： 芦荟酊(Aloetin)．是抗菌性很强的物质，能杀灭真菌、霉菌、细菌、病毒等病菌，抑制和消灭病原体的发育繁殖，芦荟抗菌杀菌的病菌类有：白喉菌、破伤风菌、肺炎菌、乳酸菌、痢疾菌、大肠菌、黑死病菌、霍乱菌以及引发中耳炎、膀胱炎、化脓症、麻疹、狂犬病、小儿麻痹、流行性脑炎等疾病的病菌。 2、 抗炎作用 ：芦荟的缓激肽酶与血管紧张来联合可抵抗炎症。尤其是芦荟的多糖类可增强人体对疾病的抵抗力，治愈皮肤炎、慢性肾炎、膀胱炎、支气管炎等慢性病症。 3、 湿润美容作用 ：芦荟多糖和维生素对人体的皮肤有良好的营养、滋润、增白作用。尤其是青春少女最烦恼的粉刺，芦荟对消除粉刺有很好的效果。 芦荟大黄素等属蒽醌甙物质，这类物质能使头发柔软而有光泽、轻松舒爽，且具有去头屑的作用。因此，芦荟美容霜、芦荟护肤霜、芦荟染发膏等芦荟化妆品占了欧洲化妆品市场的80％。 4、 健胃下泄作用 ：芦荟中的芦荟大黄素甙(aloin)、芦荟大黄素(emodin)等有效成分起着增进食欲、大肠缓泄作用。服用芦荟，能强化胃功能，增强体质，体质衰弱而失去食欲的病危患者，服用芦荟也能恢复食欲。健康的人，长期服用芦荟和坚持芦荟浴，不仅可以防治各种疾病，而且还能改善体质，增强体力，保持精力旺盛。 健康人体液呈弱碱性，过度劳累或生活紧张等原因会使体液变成酸性，易感染病毒，常用库拉索芦荟会使体液保持碱性，维持健康、不患感冒。 芦荟是古今中外治疗便秘最有效的药物，即使非常严重的便秘，服用芦荟之后，也能在8-12小时内通便，是因为芦荟素成分增加大肠液的分泌，增加脂肪酶的活性，恢复失调的大肠自律神经功能的缘故，并且，不会有任何副作用或药物依赖性。 5、 强心活血作用 ：芦荟中的异柠檬酸钙等具有强心、促进血液循环、软化硬化动脉、降低胆固醇含量、扩张毛细血管的作用，使血液循环畅通，减少胆固醇值，减轻心脏负担，使血压保持正常，清除血液中的“毒素”。 6、 免疫和再生作用 ：芦荟素A、创伤激素和聚糖肽甘露(Ke-2)等具有抗病毒感染，促进伤口愈合复原的作用，有消炎杀菌、吸热消肿、软化皮肤、保持细胞活力的功能，凝胶多糖与愈伤酸联合还具有愈合创伤活性，因此，它是一种治疗外伤(出血性外伤、不出血性外伤)不留伤痕的理想药品。 7、 免疫与抗肿瘤作用 ：芦荟中的粘稠物质多糖类(乙酰化葡甘聚糖、甘露聚糖、乙酰化甘露聚糖、aloe mannan、alocutin、alomicin等)具有提高免疫力和抑制、破坏异常细胞的生长的作用，从而达到抗癌目的。日本芦荟研究专家添田百枝博士在《关于芦荟的抗癌性研究》(1966年发表)的论文中指出：芦荟中aloe mannan、alocutin、alomicin等成分能阻止癌细胞活动。日本芦荟研究专家铃木郁南博士《芦荟素—A之抗肿瘤活动》的论文中提出了动物实验的卓越疗效。芦荟中的高分子物质——“芦荟抗原”对于红血球具有凝聚性质，含有能与细胞膜起反应的物质；芦荟抗癌素—A具有强烈的生理活性，经动物实验确认它具有抗癌作用，能提高人体的抗癌免疫能力，增加NK—细胞，杀死生物内异常细胞一癌细胞等功效。 用芦荟治疗癌症的另一种理论是“自身治愈力”芦荟具有增强人体的自身治愈力，这个事实已被得到证明。 8、 解毒作用： 芦荟本身无毒无害无副作用，不会产生抗体。芦荟中的aloetin alomicin等成分具有分解生物体内有害物质的作用，还能消除生物体外部侵入的毒素。 放射线或核放射能治疗癌症过程中会引起的烧伤性皮肤溃疡，有芦荟治疗不仅有解毒、消炎、再生新细胞的作用，还能增加因放射治疗而减少的白血球。 9、 抗衰老作用： 芦荟中的粘液(mucin，就是蛋白质)，是以arboran A B\aloe mannan\aloetin等多糖类为核心成分，粘液类物质是防止细胞老化和治疗慢性过敏的重要成分。 粘液素存在于人体的肌肉和胃肠粘膜等处，让组织富有弹性，如果液素不足，肌肉和粘膜就会丧失了弹性而僵硬老化。构成人体的细胞，如果粘液素不足，细胞就会逐渐衰弱，失去防御病菌、病毒的能力。另外，粘液素还有壮身、强精作用。 10、 镇痛、镇静作用： 手指肿痛、牙痛而难以忍受时，在患部贴上芦荟生叶，能消除疼痛，神经痛、痛风、筋肉痛等，内服加外用芦荟，也有镇痛效果。芦荟还能预防和治疗宿醉、晕车、晕船等。 11、 防晒作用 ：芦荟中的天然蒽醌甙或蒽的衍生物，能吸收紫外线，防止皮肤红、褐斑产生。 12、 防虫、防腐作用 ：芦荟汁液具有很好的消毒、防腐作用。 夏天皮肤上涂上芦荟汁，蚊子不咬。哥伦比亚人常给小孩脚上抹上芦荟汁，以防止虫害。 芦荟汁喷洒门窗和室内，苍蝇不入，傣族人就是用芦荟汁防止苍蝇进室内的。 13、 防臭作用 ：芦荟具有防止脚、口、腋等体臭的作用。很早以前，人们就用芦荟来消除体臭。非洲刚果人打猎时，在身上抹上芦荟汁，以免被动物闻到体臭。芦荟的奇特功效引起了科学界，特别是医学界的广泛重视，尤其是以美国为代表的西方发达国家，投入了大量的人力、物力、财力研究开发应用芦荟，因而形成了一股“芦荟热”，芦荟发展非常迅速，开发成果利用显著，经济效益巨大，其研究成果不仅用于医疗、美容、食品保健，而且还应用于染料、冶金、纺织、农药、畜牧等领域中，从此芦荟身价百倍。

芦荟的肉可以拿来煲汤（汤的材料自选）、也可以用来灭皮肤的真菌,那层薄薄的叶膜可以用来敷脸（美白）、炖芦荟肉糖水、、、

我不太清楚芦荟可以治什么病，但是为经过加工的芦荟绝对不能直接用来涂抹皮肤的，这样容易引起过敏性皮炎！