微生物所在细菌对芳香化合物趋化性机制研究中取得进展

正微生物的趋化性指的是细菌对环境中的化学物质表现出的趋近或者远离的行为。对营养物质的趋近或者对有害物质的远离,赋予了细菌主动占据有利环境的能力,从而增加了其生存优势。甲基受体趋化蛋白是微生物细胞感应外界环境中化学信号的关键蛋白之一,MCP通常穿越细胞膜,一部分位于细胞周质中,另一部分位于细胞质内,     

钙信号系统与植物激素信号

Ca2+是高等植物细胞内普遍存在的一种信使分子,能介导植物对外界信号的刺激反应,调节多种生理过程, 并参与植物体内多种刺激-反应的藕联过程。目前证实在植物里钙依赖性蛋白激酶（CDPKs）、钙调素（CaM）、钙调磷酸酶B类似蛋白（CBLs）三类钙结合蛋白,这些蛋白质可识别特定的钙签名,并依赖这些钙信号向下游转达以适应外界刺激。Ca2+信使系统与激素在植物的花发育(成花诱导、花芽分化及开花调控),有性生殖方面(在花粉萌发和花粉管生长),逆境生理等都起着非常重要的作用。近些年有关学者在植物激素受体蛋白、信号转导、基因表达等方面的研究,以及与Ca2+相关的信号传递机理的研究中发现：Ca2+/CaM、Ca2+/CDPK和Ca2+/CBL三类钙信号系统与植物激素信号密切相关。     

东平湖湖滨带不同植被类型下春季土壤CO2通量研究

为了准确揭示湖滨带不同植被类型的土壤呼吸差异,并为湿地生态系统碳收支研究提供基础理论依据,采用LI-8100A开路式土壤碳通量测量系统,测定东平湖湖滨带3种典型植被类型（香蒲、芦苇、人工杨树林）的春季土壤CO2通量特征。结果表明：（1）3种植物群落中,人工杨树林的土壤有机质明显要高于其他2个原生湿地土壤;（2）3种植物群落的土壤CO2释放速率日变化趋势都均为单峰曲线;土壤碳通量速率最高值在12:00-14:00,最低值出现在6:00。以人为扰动过的土壤,即杨树林群落土壤呼吸速率最大,日平均值达到2.26 μmol/(m2?s);（3）土壤CO2释放速率与近地面大气温度的相关性要高于与土壤温度相关性。分析表明,同一气候区相同环境因子对不同植物群落土壤呼吸的影响作用不同,且因其自身具有明显的日变化,从而导致对土壤呼吸的调控作用也具有明显的日变化模式。     

LH在体外对GnRH脉冲模式的应答

摘要：[目的]分析哺乳动物LH表达的受体后信号转导机制。［方法］兴奋或抑制GTH细胞内cAMP后,观察LH对高频GnRH脉冲刺激的应答情况。［结果］细胞cAMP含量显著影响LH的应答。［结论］GnRH脉冲频率本身就是一个调控信号,高频GnRH脉冲刺激时,其受体后的信号是通过cAMP-PKA途径转导的,主要引起LHβ的应答。     

植物钙依赖蛋白激酶的结构、表达特性及其生物学功能

钙离子(Ca²⁺)是植物信号转导途径的主要信号组分之一,钙依赖蛋白激酶(calcium-dependent protein kinase,CDPK)是Ca²+的信号传感器。当植物感受到自身或外界信号刺激后,细胞中的钙信号经CDPK传递到下游,导致基因表达变化并引发级联反应和一系列生理响应过程。本研究综述了CDPK的结构特征和表达特性,重点介绍了其在植物发育、逆境胁迫应答、气孔运动和激素信号转导等方面的生物学功能,指出CDPK在植物信号转导和应答环境变化过程中的重要作用,并对未来CDPK的研究前景进行了展望,旨在为深入研究CDPK的功能和调控机制提供参考。     

豆科植物根瘤菌结瘤因子的感知与信号转导

结瘤因子（脂壳寡糖,lipo-chito-oligosaccharides,LCOs）是根瘤菌在宿主植物根系分泌的类黄酮的作用下,合成并分泌的一类多糖信号分子,在根瘤菌与植物的共生结瘤过程中起重要作用。结瘤因子通过一定的机制感知,与某种特定受体（结瘤因子结合蛋白）结合,通过结瘤因子激活的信号转导途径如Ca2+介导的信号转导途径或磷酸类脂信号转导途径,诱导宿主植物的一系列反应,如根毛质膜去极化、皮层细胞分裂和结瘤素基因表达等。同时,结瘤因子的感知与信号转导也受一定基因和反馈机制调控。就豆科植物根瘤菌结瘤因子感知机制、信号转导途径及反馈调控等方面的研究进展进行了全面阐述。     

转基因抗病棉花所转抗病基因（Chi+Glu）对棉花生物学特性的影响

此研究为国家转基因抗病棉环境安全评价技术的建立而设。以转入几丁质酶和葡聚糖酶双价抗病基因（Chi+Glu）的中棉所24为试验观察品种,对应的受体中棉所24和赣棉11号非转抗病基因棉为两个对照品种,进行棉花生育性状、产量性状上生物学特性的表现对比,结果中棉所24转入双价抗病基因后,生育期比受体对照延长11天,比非转基因的常规棉赣棉11号延长3天;经LSD最小显著性差异测验,转双价抗病基因（Chi+Glu）对棉苗期株高生长变缓慢影响极显著,对蕾期株高生长缓慢影响显著,而花铃期时株高超速生长影响显著;对蕾花铃发育迟缓、第一果枝节位前移影响显著;对第一果枝高度降低、果枝节距拉大、籽棉和皮棉增产、发芽率提高效应（提高13个百分点）影响极显著;对棉花单铃重、单铃籽棉重、单铃皮棉重、衣分、籽指、衣指、单铃不孕籽粒数性状转好影响明显;对单铃壳重、单铃不孕籽重量变差也有明显影响;对棉花纤维上半部平均长度变短,整齐度指数增加,马克隆值升高,纤维伸长率下降,纤维纺纱均匀指数降低,纤维断裂比强度降低有明显影响。试验显示,所转双价抗病基因对棉花上述生物学特性有显著和极显著影响,尤其对产量性状变好影响极显著（增产籽棉1491.9 kg/hm2）。     

大鼠GTH细胞内PKC的改变对LH表达的影响

目的是分析大鼠分泌LH的GnRH受体后信号转导机制。将GTH细胞内PKC兴奋或抑制后,用高频GnRH脉冲刺激,再用ELISA法检测其LH分泌量,并与空白组比较。结果表明,细胞PKC活性显著影响LH的分泌。得出结论,PKC-Ca2+是GnRH脉冲刺激引起的LH分泌的GnRH受体后信号转导途径之一。     

1-氨基环丙烷-1-羧酸在恶臭假单胞菌 趋化双孢蘑菇菌丝中的作用

真菌-细菌生物膜(FBB)在制备高效生物肥料接种剂和生防制剂中发挥着重要作用,探讨FBB的形成机理非常有必要。以双孢蘑菇和恶臭假单胞菌UW4为对象,研究了1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)在双孢蘑菇-细菌生物膜形成过程中的作用。采用PDA平板培养双孢蘑菇菌丝,在距离菌丝尖端边缘处涂布UW4菌悬液,双孢蘑菇菌丝生长速度比涂布超纯水的对照组提高10.85%,同时,显微镜和扫描电镜均可观察到UW4能够在双孢蘑菇菌丝表面形成菌膜。使用ACC合成酶抑制剂氨基氧乙酸(AOA)抑制双孢蘑菇菌丝ACC的合成,则UW4不能在双孢蘑菇菌丝表面形成菌膜。此外,UW4 ACC脱氨酶基因缺失突变株也不能形成菌膜。趋化试验发现,UW4可趋化ACC,趋化强度与双孢蘑菇菌丝分泌物中的强趋化物谷氨酰胺和柠檬酸类似,且ACC最适趋化浓度的趋化强度高于谷氨酰胺和柠檬酸最适趋化浓度的趋化强度。而UW4 ACC脱氨酶基因缺失突变株不能趋化ACC。转录组测序分析ACC对UW4基因表达的影响,发现ACC能够引起UW4中趋化和运动相关基因的表达水平发生显著的上调或下调。以上结果表明,ACC是假单胞菌趋化双孢蘑菇的一种强趋化物质,同时是产ACC脱氨酶细菌在真菌菌丝表面形成菌膜的关键信号物质。     

气体信号分子调控植物发育和响应逆境胁迫的生理与分子机制

NO、CO和H2S气体信号分子及其生物学作用已成为当前生命科学领域中激素和信号转导研究的热点。当前,人们正在深入探讨这3种气体信号分子在植物生命活动中的作用。总结了植物内源性气体信号分子的产生方式,参与调节种子萌发、根系发育、叶绿素合成、光合作用、气孔运动、物质代谢、衰老等植物生长发育的过程;以及其在植物应答盐、极端温度、渗透、干旱、重金属等逆境胁迫中的作用。同时,讨论了气体信号分子调控植物生长发育的特点,以及可能的交叉作用途径,并对该领域后续的研究工作进行了展望。     

番茄细菌性斑点病抗病信号传导途径的研究进展

番茄细菌性斑点病是一种严重影响番茄质量和产量的世界性细菌性病害。目前对番茄与病原菌互作的研究取得了很大进展。番茄的Pto基因是指在基因对基因学说中,对引起番茄细菌性斑点病带有AvrPto基因的致病菌Pseudomonas syingae pv. tomato(PST)起抗性作用的基因。番茄中的抗病基因Pto与病原物中的无毒基因AvrPto互作是寄主对病原物互作的典型模式系统。这一模式识别的分子机制是Pto激酶与PST的两个效应子AvrPto和AvrPtoB中的任一个发生物理互作,然后与Prf一起激活下游多重信号传导途径,进而产生抗病性反应。已基本弄清Pto抗性传导途径,但对这个途径中的许多元件的作用及环节还有待于进一步研究。     

水稻品种“佳辐占”应答细菌性条斑病病原菌侵染的蛋白质组学分析

运用双向电泳分析高抗水稻品种“佳辐占”受强毒力细菌性条斑病病原菌侵染2 d后的叶片蛋白质组变化,共发现38个蛋白质发生差异表达,其中32个上调,5个下调,1个新增。用MALDI-TOF-MS分析和数据库检索鉴定出其中的33个差异表达蛋白质,并将它们分为4个功能类群,即信号转导相关蛋白、防卫相关蛋白、代谢相关蛋白和蛋白质稳定相关蛋白。这些蛋白分别参与了信号识别、信号传递、抗氧化、糖代谢、细胞壁加固、植保素合成等抗病生理反应。研究表明,水稻对细菌性条斑病病原菌的侵染存在着一个复杂的抗病信号应答和代谢调控网络,其作用机理可以通过差异表达的蛋白质（酶）反映出来,其中差异表达的8个R蛋白和3个PR蛋白可能与水稻对细菌性条斑病的抗病性密切相关。本研究为进一步揭示水稻对细菌性条斑病的抗性机理及相关抗病基因的功能克隆提供了依据。     

水稻种子低温萌发的研究进展

水稻种子低温萌发力差,限制了直播稻的发展。为了促进水稻耐低温育种的研究,培育低温萌发能力强适宜直播的水稻新品种,本文概述了水稻种子低温萌发能力的评价方法;总结了水稻种子低温萌发时细胞膜性质、活性氧代谢、能量供给和激素含量等相关生理代谢的变化;概括了水稻种子低温萌发时依赖ABA信号转导和不依赖ABA信号转导的分子调控机制;综述了水稻低温萌发相关QTL定位和全基因组关联分析的遗传研究。在此基础上,综合分析了当前水稻耐低温萌发研究中存在的问题并提出了相关建议,旨在为水稻耐低温萌发的研究及新品种培育提供参考。     

小麦与叶锈菌互作体系中G蛋白α、β亚基的表达及其与抗病蛋白和活性氧代谢的关系

为了从基因表达水平和抗病生理水平上了解小麦与叶锈菌互作过程中G蛋白的α、β亚基的作用,进一步揭示小麦的抗叶锈病分子机制和信号转导途径,以小麦抗叶锈病近等基因系TcLr1和叶锈菌05-22-64/05-8-63①为材料,构建了小麦与叶锈菌互作的亲和与非亲和组合,利用实时定量PCR技术对小麦G蛋白α、β亚基的基因表达量进行了检测。另外,以清水为对照,检测亲和与非亲和互作组合中,以及G蛋白抑制剂百日咳毒素PTX处理后再接种无毒性菌株的处理中,几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶以及活性氧产生速率的变化。结果发现,G蛋白的α亚基和β亚基都参与了小麦抗叶锈病的反应,并且可能在信号传递过程中起重要作用。无毒性叶锈菌可诱导G蛋白基因表达量的升高,而毒性叶锈菌会抑制G蛋白基因的表达。G蛋白α、β亚基在抗病反应信号传递过程中先后次序不同,β亚基基因的表达先于α亚基基因且表达量高于α亚基基因。另外,G蛋白可能通过诱导防卫酶和活性氧产生的增加来提高小麦对叶锈病的抗性。     

假禾谷镰孢侵染小麦后3种植物激素相关基因的差异表达分析

假禾谷镰孢(Fusarium pseudograminearum)是我国近年新发现的小麦病原真菌,本研究目的是揭示植物激素信号传导途径中相关基因表达对假禾谷镰孢侵染的响应。利用假禾谷镰孢野生菌株WZ2-8A侵染小麦品种周麦24,对接种后5 d和15 d样品进行转录组测序,分析差异表达基因,并对候选基因进行q RT-PCR验证。假禾谷镰孢侵染后,小麦幼苗生长受到明显抑制,根长、株高、根重和地上部分鲜重均显著降低。转录组分析结果表明,植物激素信号传导途径中有29个基因差异表达,涉及到生长素、细胞分裂素和脱落酸3种植物激素。在接种后5 d有11个差异表达基因,其中2个上调,9个下调;在接种后15 d共有25个差异表达基因,其中8个上调,17个下调。在生长素信号传导途径中,生长素输入载体AUX1差异表达,影响生长素的极性运输,从而影响小麦根部的细胞伸长。在细胞分裂素信号传导途径中,起正调控作用的B-ARR上调表达,推测其促进细胞分裂素的信号传导,从而抑制细胞分裂,与生长素协同作用,造成小麦的长势减弱。在脱落酸途径中,脱落酸受体PYR/PYL下调表达;起到负调控作用的PP2C相关基因均上调表达。脱落酸使植物对真菌和细菌的抗性起到负调控作用,其信号传导途径与茉莉酸/乙烯途径相互拮抗,脱落酸信号传导途径的阻遏可能会使茉莉酸/乙烯途径信号通路打开。q RT-PCR结果基本能够和转录组测序结果相拟合,说明在假禾谷镰孢侵染胁迫下,脱落酸的信号传导被抑制可能是中抗品种周麦24对假禾谷镰孢产生一定的抗性的生理基础。     

磷脂酶D调控植物抗逆性的机理研究进展

磷脂酶D（PLD）不仅是一类重要的磷脂水解酶,也是一类重要的跨膜信号转导酶。文章介绍了植物磷脂酶D的研究现状及进展,包括PLD的分类,不同磷脂酶D同工型酶（PLDs）的生化特性,及其在植物逆境胁迫反应中的作用与机理等。     

大豆钾转运体基因GmKT12的克隆和信息学分析

以钾高效和钾敏感型大豆品系为试验材料,设置低钾胁迫试验,在8个时间段取样提取RNA,利用Real time-PCR检测GmKT12基因的表达量,结果显示GmKT12基因在不同品系地上部和地下部表达水平有显著差异,其原因来自GmKT12基因的氨基酸序列和蛋白质结构的变异。从2个品系中分别克隆目的基因并对基因序列进行同源性及生物信息学分析表明,与GmKT12基因相似性在30%以上的同源基因有56个,GmKT12在进化树中的位置与Glyma18g18822最近;GmKT12编码蛋白为可溶性跨膜蛋白,具有多个磷酸化位点,该基因与信号转导有关,对大豆获取及转运钾离子可能起着关键作用。     

恩施藤茶乙醇提取物对高温煮熟鱼肉腐败菌的抑制作用研究

以生长菌落数为评价指标,研究恩施藤茶乙醇提取物对高温煮熟鱼肉的防腐效果;采用稀释平板法分离纯化和16S rDNA测序技术鉴定导致高温煮熟鱼肉腐败变质的细菌;运用滤纸片法测试恩施藤茶乙醇提取物对腐败变质细菌的抑菌活性;通过测定恩施藤茶乙醇提取物对腐败变质细菌生长曲线、导电率及生物大分子含量的影响研究其抑菌机理。结果表明:在储藏15 d内,30 mg·mL-1恩施藤茶乙醇提取物能完全抑制高温煮熟鱼肉中细菌生长;分离、鉴定了2株导致高温煮熟鱼肉腐败变质的细菌Bacillus methylotrophicus T-10、Alcaligenes faecalis T-9;恩施藤茶乙醇提取物对这2株腐败菌具有中敏抑菌活性(抑菌圈直径:10~20 mm),其最小抑菌浓度(MIC)分别为16.0 mg·mL-1和20.0 mg·mL-1;恩施藤茶乙醇提取物通过破坏菌体细胞膜的完整性,致使生物大分子物质外溢而发挥抑菌作用。     

水稻CBB30Ⅰ抗白叶枯病相关基因的差异表达分析

水稻白叶枯病是水稻生产中最严重病害之一。前期鉴定发掘的水稻资源材料Y238对白叶枯病具有广谱抗性,其衍生的以IR24为遗传背景的基因导入系CBB30Ⅰ保持了广谱抗性。利用抑制消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)技术构建CBB30Ⅰ与感病品种IR24间的差异表达cD-NA文库,RT-PCR分析抗病相关基因表达情况。经反向Northern blot杂交检测、测序和GenBank中BLAST比对,结果共获得29个独立的差异表达cD-NA克隆,其中有3个功能未知基因。半定量RT-PCR进一步验证了抗感病品种间抗性相关基因的差异表达。根据MIPS(Munich Information Center forProtein Sequences)功能分类系统推测,这些差异表达基因可能参与了CBB30Ⅰ对病原菌的防卫反应、信号传导和蛋白合成与修饰等一些重要的生物学过程。     

Mechanical Signalling in Plant: Perception and Transduction Pathway

The metabolism and development of plants are controlled through interplay between genetic and environmental cues.For optimal growth plants require the ability to coordinate complex developmental processes and at the same time sense and respond to environmental stimuli.The responses can be divided into three main events: stimulus perception,generation and transmission of a signal,and subsequent changes in downstream biochemical processes.Because of space limitation this review does not provide an exhaustive account of plant signal transduction.Rather,the authors intention is to cover new and important results in this field,including the mechanochemical transform mediated by integrin and integrin-like protein,the change of membrane fluidity respond to stimulus,and the wide accepted transduction pathway of calcium signaling system.The research emphasis and tendency are prospected.