WRKY转录因子在植物逆境应答中的功能

WRKY转录因子是高等植物中最重要的转录因子基因家族之一,在植物应对生物胁迫(病原菌和病毒等)和非生物胁迫(干旱,盐害,冷害和热害等)等一系列逆境应答进程中发挥重要作用。目前高等植物中WRKY转录因子在调控植物应答生物胁迫和非生物胁迫中的相关功能进行了总结。在目前已经报道的WRKY转录因子功能基础上,分析了不同植物中WRKY转录因子的的逆境应答模式和功能特征,为未来探索作物WRKY转录因子的逆境应答调控机理奠定基础。     

植物膜联蛋白基因研究进展

膜联蛋白属于依赖Ca~(2+)的磷脂结合蛋白,组成了一个多功能、多基因的蛋白家族。膜联蛋白家族成员之间序列保守性高,功能结构域相似,一般具有四个保守的内膜联序列区域。植物膜联蛋白参与植物细胞的多个代谢过程,包括参与植物分泌型细胞极性发育、影响植物细胞中关键酶的活性、属于蛋白质磷酸化的底物、参与植物非生物逆境反应、植物细胞中作用位点的多样化。阐明膜联蛋白基因在植物细胞中介导的信号转导机制和调控植物逆境反应机制,为非生物逆境多抗作物品种的培育提供重要的基因资源。     

植物DnaJ蛋白的研究进展

逆境胁迫严重影响作物的生长发育,是目前农业生产面临的主要问题之一。其中高温胁迫对作物的影响尤为严重。热激蛋白是植物在长期进化过程产生的响应热胁迫的一类蛋白。Dna J蛋白作为热激蛋白家族中的一类,是广泛存在于植物细胞中的胁迫响应因子,在许多生物及非生物胁迫响应中都扮演着重要的角色。本综述主要介绍植物Dna J蛋白的发现、结构分类、作用机制和生物学功能,并提出今后的发展方向。     

转录因子和启动子互作分析技术及其在植物应答逆境胁迫中的研究进展

转录因子是一类调节基因表达的重要调控蛋白,转录因子和与其结合的启动子中的相关顺式作用元件,在基因表达方面起着分子开关的作用,因此探究转录因子与启动子的相互作用尤为重要。为了研究在植物遭受逆境胁迫时,转录因子对下游靶基因的调控机制,本文综述了参与逆境胁迫的主要转录因子家族、转录因子的转录激活活性鉴定、转录因子和启动子互作分析技术及其在植物应答逆境胁迫中的应用,为全面、深入研究植物应答逆境胁迫时的基因表达调控机制提供参考。     

桑叶中γ-氨基丁酸含量的测定

γ-氨基丁酸（γ-aminobutyricacid,简称GABA）是动物中枢神经系统中的一种主要的抑制性神经递质,也是广泛地存在于植物体内的一种与逆境胁迫有关的非蛋白氨基酸。实验探索出了适合桑叶的测定方法为比色法,利用AlCl3有效去除桑叶中的水溶性色素后,采用分光光度法准确地测定桑叶中GA-BA的含量。同时,对目前生产上主要栽种的23个桑树品种的GABA的含量进行了测定,其结果显示含量较高的桑树品种为火桑,其新鲜桑叶中GABA的含量为1.224mg/g,为GABA的进一步研究和桑叶中功能性成分的开发利用奠定了试验理论基础。     

拟南芥中一个锌指蛋白AT 5 g 47610的基因克隆及表达分析

逆境胁迫是植物正常生长发育与作物产量提高的重要限制因素,具有锌指结构的E 3泛素连接酶作为一个重要的蛋白家族,在植物逆境胁迫应激中起着重要的调控作用。本文从一个含有锌指结构的蛋白AT 5 g 47610出发,通过PCR对其基因进行克隆,然后连接到PET 32 a原核表达载体,37℃通过0.2 mM IPTG诱导出了目标蛋白,为后续的蛋白功能鉴定研究奠定了基础。     

伯乐树种子发芽过程中SOD、POD酶活性变化研究

SOD和POD是植物适应多种逆境胁迫的重要酶类,在植物有效防御逆境胁迫方面发挥着重要作用。对伯乐树种子发芽过程中的SOD、POD酶活性进行测定,结果表明,在伯乐树种子发芽过程中,SOD、POD酶活性不断升高,其活性变化规律基本一致,且在胚根、胚芽的活性大于胚轴。     

miR172调控植物生长发育及逆境胁迫的研究进展

microRNA(miRNA)是一类内源性非编码小RNA,在植物整个生长发育过程中都起着重要作用,是基因表达的重要调控因子,而microRNA172(miR172)是众多miRNA家族中的重要的一员。为了更直观的认识miR172在植物中所发挥的作用,笔者归纳和总结了miR172在调控植物生长发育过程和响应逆境的研究进展,具体分析了miR172在植物营养生长阶段转变、开花、花器官发育、节间长度、植物商品器官发育以及逆境胁迫响应等诸多过程中发挥的作用。笔者认为miR172在植物中仍有很多未知的功能尚未发掘,因此未来深入挖掘和研究miR172在植物生长过程中更多的作用是一个重要的研究方向,在此基础上深入解析miR172在此过程中的功能、分子调控机制,为人为利用miR172调控植物生长发育奠定理论基础。     

外源水杨酸、脯氨酸和γ-氨基丁酸对盐胁迫下水稻产量的影响

水杨酸(SA)、脯氨酸(Pro)和γ-氨基丁酸(GABA)在植物生长发育以及抵御逆境胁迫中起重要作用。为了研究三者复配对盐胁迫下水稻产量是否具有协同增效作用,本文采用三元二次通用旋转组合设计,建立了SA、Pro和GABA复配剂与盐胁迫下水稻产量之间的数学模型,通过频数分析获得SA、Pro与GABA复配优化组合方案。结果表明,二次模型拟合较好,对盐胁迫下水稻产量的影响程度为SAGABAPro,SA与GABA,Pro与GABA之间交互作用对盐胁迫下水稻产量有显著影响。模拟寻优获得提高盐胁迫下水稻产量10%以上的最佳复配组合为SA 0.44~0.51mmol L–1、Pro 27.63~31.20 mmol L–1、GABA 3.55~4.28 mmol L–1。外源SA、Pro与GABA单剂和复配剂对盐敏感品种牡丹江30的调控作用大于耐盐品种龙稻5号。SA或Pro与GABA复配对盐胁迫下水稻产量的影响具有协同作用,而SA与Pro复配效果与品种耐盐性差异有关。SA、Pro和GABA三者复配效果优于两两复配,任意单剂与其他2种外源物质复配对水稻产量的影响均存在协同作用。     

脱落酸在植物逆境胁迫研究中的进展

脱落酸（ABA）是一种重要的植物激素,在植物对胁迫环境抗逆性中发挥重要作用。本文综述了近些年来国内外有关ABA生理功能抗逆性研究的一些最新进展,重点介绍脱落酸在植物干旱、低温、高盐等逆境胁迫中的作用及其研究进展。     

作物抗冷性及其化学控制机理研究进展

冷胁迫是影响作物生长发育的重要因子之一,为适应和抵御低温逆境,作物发生了一系列复杂的形态、生理及分子水平的变化。植物生长调节剂在解决低温冷害方面发挥着重要作用,合理使用植物生长调节剂是解决低温冷害的有效途径之一。国内外学者在提高作物抗冷性方面对抗冷性鉴定分级、生理和代谢变化、抗冷基因的筛选、蛋白质组学调控机制以及化控机理均有研究。综述了在冷胁迫条件下作物的形态结构、生理代谢、基因挖掘、产量形成及植物生长调节剂对其缓解调控的研究进展,对作物抗冷栽培和解决抗冷性问题有着重要的实践意义,同时为作物生产合理施用化控剂和进行科学的化学控制研究提供理论指导。     

烯效唑(S3307)提高作物抗逆性研究进展

全球气候变暖,导致各类自然灾害时有发生,作物生长环境恶化。为了缓解逆境对作物生长带来的影响,本研究总结了S₃₃₀₇在提高作物抗倒伏性、抗盐碱胁迫、抗水分胁迫以及抗温度胁迫方面的生物学功能,分析了S₃₃₀₇在提高作物抵御逆境环境领域的研究现状和发展趋势,指出在施用植物生长调节剂来提高作物的抗逆性时,要根据实际情况对施用方式和施用浓度进行科学调整。合理施用植物生长调节剂对作物抗逆、耐逆生长发育以及节本增产具有重要意义,为今后农业生产抗逆研究提供理论依据和科学指导。     

微量元素硒在园艺植物中的生理功能研究进展

硒在植物生长发育过程中起到非常重要的生理功能。文章简述了硒在土壤中的吸收及运转分配、硒的生理生化作用、对植物生长发育的影响、对园艺植物产量和品质的影响等方面内容,指出硒能提高园艺植物的抗氧化活性,硒能提高逆境条件下活性氧防御酶从而抵抗逆境,硒可以促进叶绿素的合成代谢,适量施硒有利于园艺植物根、茎、叶生长,并提高园艺植物的产量和品质,提出了硒在植物体内的作用机制以及对植物生长发育、产量、品质产生作用的具体硒浓度仍需进一步研究的建议。     

植物启动子响应非生物逆境胁迫研究进展

不良的非生物逆境胁迫会制约植物生长发育,导致作物减产和质量受损.植物诱导型启动子在胁迫因子刺激下响应胁迫信号而激发调控机制和激活抗逆基因的表达,导致代谢组分和生理生化等指标发生变化,从而提高植株的抗逆能力.分析了诱导型启动子的种类和功能,介绍了响应非生物逆境胁迫的顺式作用元件及反式作用因子,以期为进一步研究植物诱导型启...     

microRNA响应植物非生物胁迫的研究进展

microRNA(简称miRNAs)是一类广泛存在于动植物及微生物等生物的基因组内,长度为20~24 nt左右的内源性非编码的小分子RNA。在不同逆境胁迫下,植物miRNAs通过与靶基因互补配对来对靶基因mRNA进行剪切或抑制其mRNA翻译,从而调控植物对各种逆境胁迫的应答。本综述简述了miRNAs的发现、合成及作用机制,重点阐述了植物miRNAs在响应干旱、温度、盐、营养以及重金属胁迫的作用机制,并讨论了植物miRNAs的研究前景及其在耐逆作物品种的分子育种和改良上的应用前景。本综述为植物miRNAs在作物育种和改良方面研究提供理论指导。     

禾本科主要作物抗旱相关基因及转基因研究进展

干旱是限制作物生长和产量的重要因素之一,为提高禾本科主要作物水稻、小麦、玉米、甘蔗的抗旱能力,本研究从植物抗旱机理出发,归纳了植物抗旱相关的功能基因、转录因子以及信号因子。综述了水稻、小麦、玉米、甘蔗抗旱相关基因挖掘以及抗旱转基因的研究进展,针对今后作物抗旱性的研究,提出了开展逆境植物重要抗旱基因资源挖掘、构建多基因共表达系统以及开展科学、标准的转基因抗旱鉴定指标评价体系研究的建议。     

逆境条件下植物CBL-CIPK信号途径转导的分子机制

非生物逆境条件下,植物细胞中的钙离子浓度会发生变化从而导致独特的钙信号的产生,钙信号通过与各种钙离子结合蛋白作用,从而将信号继续向下游传递.CBL蛋白作为近年来刚发现的一类钙结合元件,通过与一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶-CIPK相互作用而形成了一套植物钙信号传递网络,并且在盐、干旱、低钾等非生物逆境的信号传递中起着重要作用.     

非生物逆境胁迫下普通小麦烟农19幼苗FeSOD基因表达分析

非生物逆境(高温、低温、干旱、盐胁迫等)严重影响作物生长,研究参与逆境胁迫应答基因具有重要的理论意义和应用价值。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)是一种广泛存在于真核生物中的金属酶类,在植物的抗逆性中起到重要作用。采用q RT-PCR技术,分析普通小麦烟农19幼苗叶中Fe SOD基因在盐、脱落酸(ABA)、干旱、高温、低温胁迫过程中的的表达模式。结果表明:在逆境胁迫下,普通小麦烟农19幼苗Fe SOD基因的表达量大体呈现先上升后下降的趋势。在37℃高温、-4℃低温、300mmol/L Na Cl、30%的PEG-6000和100μmol/L ABA胁迫下,Fe SOD基因的表达量分别在3、3、6、48和24h时最高,分别为对照的34.0、4.6、4.3、5.8、13.5和3.3倍,差异均达到显著水平,说明Fe SOD基因在普通小麦烟农19幼苗逆境胁迫中发挥着重要的调控功能,为进一步了解小麦抗逆分子机制和改良小麦品种提供理论依据。     

植保素及其在增强作物抗性中的作用

植物自身产生的次生代谢产物可以有效地抵制生物与非生物逆境胁迫,这类物质主要有植保素、木质素、胼胝质等。其中,植保素具有侵染可诱导性和体外抗菌活性。研究植保素的抗病机制对于提高作物的抗病性及开发环保型生物源农药有重要的作用,本综述将主要介绍植保素的种类、应用、合成及其增强作物抗病性机理。     

谷子CBL基因鉴定及其在干旱、高盐胁迫下的表达分析

CBL/CIPK信号网络系统在植物对逆境应答过程中起重要作用。本文利用生物信息学方法从谷子基因组中鉴定出7个候选CBL基因,命名为SiCBL1~SiCBL7。分析表明谷子CBL基因在蛋白质序列和结构上非常保守,所有预测SiCBL基因都含有7~8个内含子,而且其外显子序列同源性很高并且大部分外显子含有相同的碱基数目。预测SiCBL基因均含有4个EF-Hand功能域而且相邻EF-Hand功能域之间的氨基酸数目非常保守。进化和聚类分析结果表明, CBL基因在陆生植物早期的进化过程中就已经存在,所有CBL基因被分为4个亚组。7个候选SiCBL基因中, 4个基因(SiCBL1、SiCBL2、SiCBL3和SiCBL5)受干旱胁迫诱导表达,3个(SiCBL1、SiCBL3和SiCBL7)受高盐胁迫诱导表达。SiCBL3基因在干旱胁迫下被强烈诱导可能意味着其在干旱应答中起重要作用。本文报道的谷子CBL基因丰富和完善了植物CBL成员, 为进一步研究CBL/CIPK网络系统在抗逆作物谷子逆境响应中的功能、机制奠定了基础。