光敏色素的结构及其信号调控机制

光信号参与并调节植物生命周期中的许多生理过程,而植物可通过自身的光感受器来感知多样的光照信息。光敏色素(Phytochromes,phy)作为一种感知红光/远红光的植物色素蛋白,在植物种子发芽、开花、发育转变、趋光性、避阴反应等适应性应答中发挥着重要作用。光敏色素以吸收红光的非活性形式Pr和吸收远红光的活性形式Pfr存在,这一差别明显体现在二者的结构中。综述了光敏色素两种形式的结构差异及其信号调控机制,并以光敏色素在植物光合作用中的调节作用为例,进一步理解光敏色素对于植物生长发育的重要性,最后对未来的研究方向进行了展望。     

湖北光敏感核不育水稻育性转换与光敏色素相关性的初步研究

光敏色素是植物接受光周期信号的色素蛋白。湖北光敏感核不育水稻的育性转换是否与光敏色素有关,尚不清楚。刘文芳等研究了红光和蓝光对光敏感核不育水稻育性转换的影响,初步证明在9小时自然光照后的长暗期中补充红光和蓝光各5小时,均能使花粉     

生物活性水和光敏色素对植物生长发育的作用综述

生物活性水是一种具有微生物、矿物质的活性水,对植物生长发育有显著促进作用。光敏色素是植物感受红光-远红光的受体,在植物的光形态建成过程中发挥着重要作用。该文综述了生物活性水和光敏色素在植物生长发育方面的作用。     

植物光敏色素基因研究进展

植物光敏色素作为光受体,感知环境条件,进行能量转换。为深入挖掘光敏色素基因作用的分子机理,提升其在作物遗传改良中应用的有效性,综述了植物光敏色素基因的研究进展,阐述了其在调控植物光信号转导中的重要作用,并对其在作物遗传改良中的应用进行了探讨。     

甘蓝光敏色素B基因的克隆及在拟南芥中异源转基因的功能验证

目的】甘蓝（Brassica oleracea L.）是世界上最广泛种植的蔬菜作物之一,其种植已由春、秋两季种植转变为四季栽培,因此,研究甘蓝对光温的反应能力是品种改良的重要基础。光敏色素是植物最重要的一类光受体,主要响应远红光和红光的变化,其中,光敏色素B是红光的最主要受体,与光形态建成、避荫性以及生物产量等性状密切相关。克隆甘蓝的光敏色素B基因（BoPHYB）,在拟南芥中验证异源基因BoPHYB在光形态建成和避荫性反应中的作用,丰富植物光敏色素基因功能研究,评价光敏色素在甘蓝品种改良中应用的潜在价值。【方法】利用RT-PCR的方法克隆、测序验证得到甘蓝自交不亲和系12C的BoPHYB编码区cDNA序列;利用生物信息学软件分析其编码的氨基酸序列及结构域,并与其他植物的光敏色素B进行序列比对,分析它们之间的同源关系;构建其35S启动子驱动的植物表达载体pJIM19-Myc-BoPHYB,通过农杆菌介导法转化拟南芥野生型Col-0和phyB-9突变体,并获得纯合转基因株系;比较BoPHYB与拟南芥光敏色素B（AtPHYB-GFP）的转基因株系在不同光质下的下胚轴伸长和成株期的表型,验证其在光形态建成和避荫性反应中的作用。【结果】从甘蓝中克隆了BoPHYB的编码区cDNA序列,该基因编码区含有3 507个核苷酸,编码具有1 168个氨基酸残基、分子量为128.9 kD的蛋白质;与拟南芥和白菜的phyB结构域类似,BophyB包含1个GAF结构域、2个PAS结构域、1个HisKA结构域和1个HATPase_c结构域;氨基酸序列同源性分析发现,BophyB与拟南芥以及白菜的phyB同源性最高,与小麦、玉米、水稻等单子叶植物的同源性较低;与AtPHYB-GFP类似,在红光和白光下不但Myc-BoPHYB能互补phyB-9极端黄化的表型,而且转基因株系均表现为下胚轴加剧缩短;长日照和短日照下成株期转基因导致植株矮化、叶片深绿和叶柄缩短。【结论】克隆了甘蓝光敏色素B基因,甘蓝光敏色素B与拟南芥和白菜的光敏色素B具有相似的结构和功能,在红光和白光下促进幼苗的去黄化反应,在成株期显著抑制长日照和短日照下植株的避荫性反应。     

利用修饰光敏色素信号途径进行作物改良的可行性

介绍了模式植物拟南芥中受光敏色素调控的光形态建成机制;综述了有关禾本科植物光敏色素信号途径及其突变体与产量性状关系的相关研究进展。指出：对小麦、玉米等作物光敏色素过表达和/或功能缺失突变体的株高、开花期、避荫性反应和产量等变异进行系统研究,对其产量性状突变体进行遗传学、生物化学和分子机制进行解析,有望探索出通过修饰作物的光信号途径改良农作物的新策略。     

光敏色素的生物学功能及其调控

光是影响植物生长发育的重要因素,植物为感受光而进化出光受体。光受体分为4类,其中光敏色素研究较为深入,它是红光和远红光受体,在光形态建成过程中发挥着重要作用。近年来的研究阐明了光敏色素的作用模式,以及由其介导的光信号转导途径和植物发育调节过程,如下胚轴延伸、茎分支、生物钟及开花时间控制等。基于目前的研究总结光敏色素的生物学功能及其介导的光信号转导途径,并展望其研究前景,以期为相关领域研究提供参考。     

植物避荫反应信号转导途径研究进展

植物避荫反应是指细胞内各种形式的光信号受体相互作用,在感受到植物被遮荫后引起茎秆伸长的反应.首先介绍了树冠遮荫造成的光环境及其光信号受体,红光(680 nm)/远红光(730 nm)量子比率R:FR,是植物避荫反应中重要的信号分子;植物避荫反应的光受体有光敏色素、隐花色素、向光素和UVR8蛋白,介绍了它们在光信号感受中的不同作用目标和生物功能;重点讨论了光敏色素相互作用因子(Phytochrome Interacting Factors,PIFs)和光敏色素、植物激素的相互作用及其调控植物避荫反应的分子机制;并介绍组成型光形态建成1 (constitutive photomorphogenesis 1,COP1)蛋白在避荫反应调控中的作用;最后对夜晚和光斑环境下的植物避荫反应调控机制作了简要概述.     

光受体的研究进展

光是植物生活中最重要的环境因子之一,它不仅给植物提供辐射能,而且可作为信号调节植物生命周期中的各种生理过程。植物的光周期反应主要是通过光受体接收或传递光信号来完成。介绍了植物光周期和几种光受体红光或远红光受体光敏色素、蓝光受体隐花色素、向光素、紫外光受体UV-B的研究进展。     

光敏色素研究进展

综述了自20世纪20年代光敏色素被发现以来的研究概况及进展.主要包括(1)光敏色素作为主要光受体在调节从种子萌发到器官衰老的植物生长过程中所发挥的作用;(2)光敏色素的5种不同基因型及基因同源性和主要的反应方式,尤其是光敏色素的主要分子基因PhyA和PhyB在反应方式上的区别;(3)从生物化学和分子水平阐述了光敏色素的生理功能,其中包括光敏色素对细胞生长的调节,光敏色素是如何通过调节光周期反应进而调节了生长和开花的,光敏色素对基因表达的调控以及光敏色素与植物激素协同作用于植物生长和育性等;(4)虽然迄今为止人们极少研究光敏色素和植物激素在苜蓿秋眠中的作用,但对此方面提出了研究展望.     

分子标记技术在水稻育种中的应用

对近20年来发展起来的多种分子标记技术作了简要的介绍。简要地综述了分子标记技术在水稻育种方面的有关应用，主要内容有：(1)遗传图谱构建；(2)杂种优势研究；(3)水稻重要性状的基因定位。     

Advances of Researches on the Mechanism of Transgene Silencing in Transgenic Plants

转基因沉默是导致外源基因不能在转化植株中正常表达的重要原因。在此,从转录水平和转录后水平两个方面,综述了转基因植物中外源基因沉默的机制。DNA甲基化是引起外源基因沉默的主要原因。人们目前用以下几种模型来解释转录后水平基因沉默的机制,如RNA阈值模型、异常RNA和异位配对模型及双链RNA模型。对外源基因沉默机制的探讨是顺利开展植物基因工程的迫切要求,也将促进植物功能基因组学研究的进一步深入。     

基因编辑技术及其在作物育种中的应用与安全管理

基因组编辑技术是研究基因功能和对生物体基因进行定向改造的有力工具。随着近几年CRISPR/Cas9技术的快速发展,基因组编辑技术在作物育种领域起着越来越重要的作用。介绍了ZNFs、TALENs和CRISPR/Cas9系统的原理及在作物育种领域的研究进展,重点论述了CRISPR系统相关的变体和该系统在植物基因功能研究和作物育种中的进展。同时,也论述了基因编辑作物的检测方法及不同国家和地区对基因编辑作物的监管态度,重点介绍了美国、欧盟以及我国目前的监管态度,并分析了基因编辑作物存在的问题和发展趋势。为我国基因编辑作物的研究、安全管理和商业化批准提供了参考。     

水稻稻瘟病抗性基因研究进展及其在育种上的应用

从稻瘟病抗性遗传研究、抗性资源发掘、抗性基因定位和克隆、利用途径和取得的成就等方面对水稻稻瘟病抗性基因及其在育种上应用的最新研究进展进行了全面综述,并对我国稻瘟病抗性育种面临的问题和未来前景进行了讨论和展望。     

大豆分子标记辅助育种研究进展

分子标记辅助育种是指利用分子标记与决定目标性状基因紧密连锁的特点,通过检测分子标记,即可检测到目的基因的存在,达到选择目标性状的目的。该方法对大豆从表形到基因型进行遗传操作,具有大幅提高育种效率,实现大豆品种定向遗传改良的作用。对国内外大豆遗传图谱的构建、质量性状基因定位、数量性状基因定位以及分子标记辅助育种的研究进展进行综述。     

组蛋白修饰在水稻中的研究进展

作为表观遗传学研究的重要内容,组蛋白修饰在维持真核生物基因组稳定性、基因表达调控和染色质结构等方面发挥重要作用.水稻是重要的粮食作物,也是科学研究的模式植物.近年来研究发现,组蛋白修饰参与了水稻生长发育、胁迫应答、产量以及品质形成等重要生物学性状的调控.因此,明确组蛋白修饰在水稻中的遗传和调控机制对于水稻遗传改良具有重...     

我国番木瓜育种研究进展与展望

阐述了我国番木瓜育种研究进程的3个主要转折阶段,以及我国育成的主要品种与育种技术,初步建立了“杂交选育”和“生物信息技术”相结合的育种模式。提出了今后番木瓜育种与应用研究的方向:提高番木瓜品质和综合抗性;生物信息技术与杂交品种选育相结合,加速新品种的选育研究;番木瓜诱变育种与太空育种;番木瓜抗低温育种。     

兰花育种及产业化技术研究进展

兰花是世界上重要的观赏花卉，中国十大名花之一，因其独特的花型、丰富的花色而深受世界各国人民喜爱，是国内外花卉研究和市场的热点，其中兰属、蝴蝶兰属、石斛兰属、兜兰属、卡特兰属、文心兰属和万代兰属中的许多品种已发展成为世界知名的 7 大类商品化兰花。介绍了兰花资源收集、保存与鉴评现状；总结了兰花基因组学、功能基因挖掘重要性状分子调控机理以及品种选育的现代育种新技术研究成果；梳理了种苗繁育、设施栽培与开花调控以及病虫害防治等产业化技术的研究进展。同时结合广东省农业科学院环境园艺研究所 35 年来对兰花研究取得的成果，提出观赏点更加多元化、育种目标更加多样化将是今后兰花育种及产业化研究的发展方向。在分子标记辅助、转基因、基因编辑和分子设计育种技术取得突破的条件下，将更加追求幽香、叶花双艺或多艺的育种目标。此外，依托数字化、信息化和智能化农业的发展，将促进兰花产业提质增效和产业化规模进一步扩大。     

生物技术在家禽育种中的应用

传统的家禽育种综合了数量遗传学、繁殖生理学、统计学、计算机科学和家禽管理学等学科的特点,共同指导并完成了家禽的遗传改良。为了更好地满足市场对家禽日益提高的要求,育种家有必要借助于分子遗传学、有关的技术鉴别和克隆影响经济性状的主效基因,或发现与这些基因紧密连锁的标识基因,更有效的选择和培育种鸡。在当前家禽育种中应用最广的生物技术方法主要有两项:分子标记技术和基因转移技术。文章就目前应用于家禽育种的分子标记技术和基因转移方法作以综述。     

棉花抗黄萎病遗传学研究进展

黄萎病是棉花生长中的主要病害，严重制约着棉花产量和品质的不断提高。选育棉花抗黄萎病品种是克服这一难题最为经济、高效、环保的策略。植物抗病性遗传解析是抗病育种的基础。为了加快棉花抗黄萎病育种进程亟需开展棉花抗黄萎病遗传学研究，本研究归纳了棉花黄萎病抗性遗传规律、抗性QTL定位和抗病基因挖掘3个方面的研究进展，认为目前对于棉花抗黄萎病遗传学研究还远不能满足棉花抗黄萎病育种的需求。与此同时，在棉花抗黄萎病育种材料选择、遗传群体构建和定位技术手段等方面提出了建议。