CBL家族在植物逆境胁迫响应和生长发育中的作用

钙离子作为第二信使,参与植物体中生长发育和逆境胁迫的调节。钙调磷酸酶B类似蛋白CBLs作为钙离子感受器,通过与其互作蛋白激酶作用解密钙信号。CBLs在植物逆境胁迫以及生长发育调控方面起重要作用;近年来,这方面研究工作取得了重要进展。针对CBL家族结构特征及其在植物逆境胁迫和生长发育中的调控作用进行简要概述。     

PPR蛋白APPR6参与ABA调控拟南芥种子萌发与幼苗生长

植物激素脱落酸(ABA)参与调控植物生长发育各个阶段,并在植物对多种胁迫的抗逆反应中起着重要作用。PPR基因家族是拟南芥最大的基因家族之一,PPR蛋白在调控植物生长发育与响应逆境胁迫过程中发挥重要作用,然而参与ABA信号转导的线粒体PPR蛋白仍有待进一步研究。本研究发现拟南芥线粒体PPR蛋白APPR6的2个T-DNA插入突变体在萌发与萌发后幼苗早期生长过程中对外源ABA超敏,报道APPR6参与ABA信号转导为进一步阐明线粒体PPR蛋白的作用机制以及复杂的ABA信号网络提供了新的信息。     

油菜素内酯调控植物根系发育机制研究进展

油菜素甾醇(brassinosteroids,BRs)是20世纪后期发现的一类新型植物激素,参与调控植物生长发育的诸多方面,其中对植物根系发育过程具有重要的调控作用.油菜素内酯(brassinolide,BL)是最先确定结构的高活性BR.首先介绍了BR的发现、BR调控根系生长信号通路的进展,进一步阐述了BR通路转录因子...     

施钙增强作物抗旱力的研究进展

干旱是制约植物生长发育的主要逆境因素,本文概述了干旱胁迫下外源钙对植物抗旱性的影响,低浓度的钙可提高种子活力与幼苗的抗旱性。施用钙肥可抑制植株体内活性氧物质的生成,保护细胞质膜的结构,维持正常的光合作用,影响植物激素的运输,从而增强植物的抗旱性。细胞内的钙离子作为第二信使传递胁迫信号,调节植物体内的生理生化反应。     

植物激素调控拟南芥根系发育的研究进展

植物激素在拟南芥的根系发育过程中起着非常重要的作用,近年来关于植物激素对拟南芥根系发育调控机理的研究越来越多,且大量研究表明,在拟南芥根系的发育过程中,激素作为重要的信号分子参与了调控。本文主要介绍了生长素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸、赤霉素对拟南芥根系生长发育调控作用的研究进展,并对拟南芥根系发育的研究前景提出展望。     

植物激素对铝毒胁迫反应调控的研究进展

铝是地壳中含量最丰富的金属元素,土壤酸化会导致其中铝的溶解度大幅增加,产生大量对植物有毒害作用的离子态 Al3+,抑制根系生长,对养分吸收及众多生理生化代谢过程都会产生影响,进而降低作物产量。铝毒胁迫已经成为占全球耕地面积 40% 酸性土壤中作物生长的最主要限制因子。植物激素是调控植物应对各种环境胁迫反应的关键内源因子,对植物提升抗逆性和应对胁迫适应性生长、生存至关重要。脱落酸、生长素、乙烯、细胞分裂素和茉莉酸等主要植物激素在调控植物应对铝毒胁迫反应过程中发挥重要作用。大量研究表明,植物激素还可以通过调控细胞壁修饰酶活性、活性氧代谢和有机酸分泌来提升植物对铝毒胁迫的适应性。此外,不同植物激素信号间也存在复杂的交互作用,共同介导和调控植物应对铝毒胁迫适应性反应。为全面了解植物激素在铝毒胁迫反应中的作用机制,为植物铝毒耐性分子遗传改良提供新的思路,对植物激素信号在参与植物响应铝毒胁迫反应过程中的信号转导和调控作用进行综述,并对铝毒胁迫下植物激素的研究方向进行展望。     

脱落酸(ABA)对植物生长发育的促进效应

脱落酸(ABA)是一种多功能植物激素,对植物生长、发育、抗逆性、气孔运动和基因表达调控等都有重要的调节功能.在介绍ABA对值物生长发育促进效应的基础上,探讨了ABA作为促进型植物激素的作用机制.     

OsBELL4A调控水稻WOX家族基因表达及水稻幼苗生长和耐逆

根系不仅对地上部分起着重要的支撑作用,也是植物吸收水分和养分的主要器官。为了研究BELL家族因子在植物生长发育及逆境胁迫应答中的功能,通过与拟南芥序列对比,鉴定到水稻4个BELL4同源基因,它们的启动子含有ABRE、GARE、ERE、ARE和DRE等应答逆境胁迫和激素信号的元件。在水稻根中进行实时定量PCR分析表明,这4个BELL4同源基因不仅受到干旱、低温以及盐等逆境胁迫诱导,而且还受到植物激素乙烯、赤霉素以及脱落酸的调控,表明这些基因可能应答多种激素及逆境胁迫。进一步分析OsBELL4A干扰材料表型发现,抑制OsBELL4A基因能够促进WOX家族基因的表达水平,并抑制水稻苗期初生根生长,但使冠根数量增多。这些结果表明水稻BELL4同源基因OsBELL4A在水稻根系发育及逆境胁迫应答中可能具有重要的调控功能。     

植物生长调节剂在科学规范中发展

<正>植物生长调节剂是一种特殊的农药,对植物生长发育有调控作用的内源或人工合成的化学物质,与除草剂、杀菌剂等农药具有本质区别。调节剂依靠调控激素等信号系统,改变植物生长发育,有着非杀灭性,安全性高等诸多顺应现代农业发展的特点。植物生长调节剂之所以能对植物本身进行调节,是因为植物体内存在着特殊化学信号——植物激素,通过植物体内代谢产生可运输、低浓度调节生长发育的化学物质,从而进行差异化调节。例如,赤霉素促进生长,生长素促进结实,脱落酸促熟、休眠等等。调节剂是作物管理新途径     

一氧化氮在植物根系生长发育过程中的作用研究进展

一氧化氮作为重要的气体信号分子,在植物体内参与的生理调节和信号转导功能已经成为新的研究热点.近年来,有关NO在植物根系生长发育过程中的作用研究取得了较大进展,特别是在植物根系中NO的合成和产生、NO调节植物根系生长和发育的详细具体过程以及这些过程中参与的信号转导途径等方面.本文对植物根系中NO的产生方式、NO在调节植物...     

高等植物脱落酸生物合成及其信号转导研究进展

介绍了近年来高等植物体脱落酸（ABA）生物合成缺陷型及反应敏感性突变体、逆境胁迫下ABA的合成、ABA生物合成途径以及ABA信号的细胞识别与转导等几方面的研究进展。     

植物脱落酸信号传导途径的网络分析

从已发表论文和相关数据库中收集到与ABA代谢有关数据,构建脱落酸代谢网络图;根据信号传递网络性质,获得ABA信号传递中所需要的信号分子、受体、第二信使和激酶等信息.应用CellNetAnalyzer软件分析ABA信号传递网络,获得了信号传递路径与网络冗余性,为研究植物ABA代谢调控机理提供依据.     

脱落酸诱导激酶组的研究进展

脱落酸（ABA）是植物响应水分胁迫的一种重要调节因子,ABA增强水分胁迫的耐性与它诱导的抗氧化防护有关。蛋白质的磷酸化和去磷酸化是生物体中普遍存在的一种调节机制,激酶在ABA介导的信号传导途径中也有重要的作用。蛋白质组学技术为细胞信号传导机制的研究提供了一种新的思路,将双向电泳技术同胶内激酶分析结合起来,研究植物蛋白质组中ABA诱导的蛋白激酶,结果可以丰富ABA信号网络的内容,为深入认识ABA诱导的抗氧化机制提供帮助,为提高作物抗旱、抗盐和抗寒性能等奠定理论基础。     

植物富含半胱氨酸类受体激酶家族研究进展

在植物生长发育过程中,富含半胱氨酸类受体激酶(cysteine-rich receptor-like kinases,CRKs)作为上游信号分子,在感知胁迫信号和诱发免疫应答中起着重要作用。CRK主要由信号肽、DUF26(PF01657)、跨膜结构域和胞内激酶结构域组成,其中DUF26和激酶结构域在不同植物中高度保守。生物信息学分析发现,在单子叶和双子叶植物中含有37~170个CRK成员,它们在植物生长发育和胁迫应答中发挥不同的功能。文章综述了近年来国内外植物CRK基因结构及其在生长发育、胁迫应答中的功能研究进展,对于提高农作物抗逆境能力具有重要意义。     

水曲柳TCP4转录因子克隆及胁迫和激素下的表达分析

TCP转录因子家族是植物特异的一类调控生长发育和逆境胁迫的重要转录因子。本文揭示了水曲柳FmTCP4在非生物胁迫及激素信号诱导调控的表达特征,为该基因在水曲柳中调控生长发育以及逆境胁迫响应功能的研究奠定基础。通过前期研究克隆获得了水曲柳TCP4基因序列,并命名为FmTCP4,应用生物信息学软件对水曲柳FmTCP4基因的分子结构特征进行了分析,利用4 ℃低温、盐(NaCl)以及干旱(PEG6000)进行非生物胁迫处理,利用脱落酸(ABA)和赤霉素(GA₃)进行激素信号诱导,分析FmTCP4基因的表达特征。生物信息学分析表明该基因全长1 251 bp,具有完整的开放阅读框,编码416个氨基酸。FmTCP4具有螺旋-环-螺旋结构,为亲水性的不稳定蛋白,不存在信号肽,具有跨膜能力,亚细胞定位预测存在于细胞核中,并在细胞质到细胞核的调控中起作用。同源序列比对结果表明,FmTCP4与芝麻、烟草等物种的同源蛋白序列相比具有很高的同源性。非生物胁迫处理后,FmTCP4的表达量随处理时间而改变,但其变化趋势不同,表明FmTCP4明显响应了这3种非生物胁迫。激素信号诱导结果表明,外源植物激素调控了FmTCP4基因的表达,基因表达量相对于对照组具有显著性差异。非生物胁迫和激素信号诱导下的基因表达分析表明,FmTCP4响应了寒冷、盐、干旱等非生物胁迫以及激素信号,说明其参与了植物的生长发育和逆境胁迫的平衡。      

植物激素信号传导途径研究进展

植物激素是植物体内合成的微量有机物质,在植物生长发育的各个阶段以及生物和非生物胁迫适应性中都发挥着重要作用。综述了生长素、赤霉素、脱落酸、茉莉酸和乙烯五种激素信号传导途径及其在植物生长发育中的相互作用等方面取得的最新研究进展,以期为激素的理论和应用研究提供参考。     

胡杨对渗透胁迫和盐分胁迫的不同响应

用等渗透势的ＮａＣｌ和ＰＥＧ溶液处理胡杨发现：（１）处理后１ｄ,－２４ｂａｒ渗透势的ＮａＣｌ胁迫使胡杨根ＡＢＡ含量上升为对照的２７倍,而ＰＥＧ处理没有影响．处理后７ｄ,－２４ｂａｒ渗透势的ＮａＣｌ胁迫的胡杨叶腐胺含量是群众杨的３３倍,渗透势胁迫加强到－９６ｂａｒ时腐胺含量扩大到４４倍．说明ＮａＣｌ胁迫由渗透胁迫和专性离子胁迫两部分构成,两者有加合性．这一方面进一步说明在这种情况下ＡＢＡ的增加基本上归咎于专性离子胁迫,另一方面暗示胡杨根系能感知环境中低浓度的专性离子而增加ＡＢＡ合成,ＡＢＡ是前胁迫反应产生的化学信号,作为一种调控剂诱导植株各部分进行代谢调节．     

脱落酸信号感受和转导研究进展

脱落酸是五大类经典激素之一,它在植物的生长发育和抗逆等生理过程中起着极其重要的作用。近年来,随着脱落酸受体等相继发现,脱落酸信号转导再次成为人们关注的焦点。综述了脱落酸信号转导的最新研究进展,并展望了未来的研究方向。     

园艺作物褪黑素的研究进展

褪黑素是一种在生物体中广泛存在的吲哚胺类化合物,在动物中具有调节昼夜节律、提高免疫力和抗衰老的作用,是一种对人类健康有益的保健佳品。现已发现褪黑素在高等植物中广泛存在,其生物合成途径以L-色氨酸为底物,途径色胺、5-羟色胺、N-乙酰-5-羟色胺,最终生成褪黑素。目前,植物中鉴定到的褪黑素合成关键酶有:L-色氨酸脱羧酶(Trp DC)、色氨酸羟化酶(T5H)、5-羟色胺-N-乙酰转移酶(SNAc T)、N-乙酰-5-羟色胺甲基转移酶(Ac SNMT)和羟基吲哚-O-甲基转移酶(HIOMT)。虽然目前有关褪黑素在园艺作物中的功能研究还不是很多,但已有研究表明,褪黑素在园艺作物中具有促进生长,增加产量,促进种子萌发,调节光周期,调控根系发育,延迟叶片衰老,影响果实成熟和贮藏等生理功能。而褪黑素的抗氧化特性又赋予它较强的活性氧(ROS)清除能力,且褪黑素能提高光照、温度、水分、盐碱、重金属和氧化胁迫下的抗氧化酶活性。此外,褪黑素还参与了包括生长素(IAA)、赤霉素(GA)、脱落酸(ABA)、乙烯(ETH)、水杨酸(SA)、多胺(PAs)和一氧化氮(NO)等物质介导的信号转导途径,组成了控制园艺作物生长、发育和抗性获得的复杂信号网络。文中从"褪黑素在植物中的生物合成,园艺作物中的褪黑素含量及影响因素,褪黑素在园艺作物生长、发育中的作用,褪黑素在园艺作物胁迫应答中的作用,褪黑素调控植物生长发育和抗逆性的信号转导网络"5个方面对褪黑素在园艺生产中的作用进行综述。重点阐述已经发现的褪黑素在园艺作物上的功能作用,对其潜在生理功能进行了预测,并从提升园艺作物褪黑素含量方面展望了今后需重点开展的研究。