植物硝酸盐转运体的功能及其调控

NO-3不仅是植物从土壤中吸收的重要无机氮素形式,还是在植物体内转移的氮素形式,植物依赖硝酸盐转运体(Nitrate transporters,NRTs)参与吸收和转运NO-3.目前,许多学者主要对NRT1.1、NRT1.2、NRT2.1进行大量研究,而对其他硝酸盐转运体的功能及调控机制研究甚少.植物体作为一个整体,吸收、转运硝酸盐是一个连续的过程,在此过程中,各硝酸盐转运体间如何相互补充、相互协调,仍有待进一步研究.文章通过对NRTs蛋白的结构、生物学功能和调控机制进行综述,旨在阐明植物吸收、转运NO-3的生理机制,为通过基因工程手段提高作物氮素利用效率的研究提供理论依据.     

Function and regulation of nitrate transporters in plants

NO-3不仅是植物从土壤中吸收的重要无机氮素形式,还是在植物体内转移的氮素形式,植物依赖硝酸盐转运体(Nitrate transporters,NRTs)参与吸收和转运NO-3.目前,许多学者主要对NRT1.1、NRT1.2、NRT2.1进行大量研究,而对其他硝酸盐转运体的功能及调控机制研究甚少.植物体作为一个整体,吸收、转运硝酸盐是一个连续的过程,在此过程中,各硝酸盐转运体间如何相互补充、相互协调,仍有待进一步研究.文章通过对NRTs蛋白的结构、生物学功能和调控机制进行综述,旨在阐明植物吸收、转运NO-3的生理机制,为通过基因工程手段提高作物氮素利用效率的研究提供理论依据.     

盐胁迫对盐芥硝酸盐的吸收及根系生长发育的影响

氮素是植物生长发育所必需的主要营养元素,硝酸盐是植物吸收氮的主要形式。盐胁迫是一类非生物胁迫,抑制植物的生长发育。为了探讨盐胁迫影响硝酸盐吸收与植物生长发育的关系,本研究以耐盐模式植物盐芥为试验材料,测定了盐胁迫下盐芥体内硝酸盐含量的变化,分析其与根系发育的关系,并利用RNA-seq技术分析了盐胁迫条件下盐芥中硝酸根转运蛋白(nitrate transporter,NRT)基因的表达调控。结果显示,盐胁迫后盐芥叶片和根中的硝酸盐含量均显著下降,且根系干重与硝酸盐含量呈正相关关系,表明盐胁迫抑制了盐芥对硝酸盐的吸收,并且影响根系的发育。RNA-seq共检测到10个盐芥硝酸根转运蛋白基因的表达,大部分基因的表达受盐胁迫的调控,可能参与了盐胁迫条件下盐芥体内硝酸盐的吸收和转运。综合上述结果,推测盐胁迫抑制盐芥对硝酸盐的吸收,可能是导致盐胁迫下植物生长发育受抑制的因素之一。     

植物硒转运蛋白的研究进展

硒是哺乳动物、细菌等许多生物的必需微量元素,也是植物生长发育的有益元素。植物主要吸收土壤中的硒酸盐和亚硒酸盐,经进一步代谢成为人类所需硒的直接或间接来源。研究表明,植物主要利用硫酸盐转运蛋白吸收硒酸盐,而吸收亚硒酸盐的方式还不太清楚。最近的研究结果发现,水孔蛋白及阴离子通道蛋白等参与亚硒酸盐的吸收,且受到多种因素调控,如呼吸抑制剂、代谢抑制剂、pH值、硝酸盐、磷酸盐及谷胱甘肽等。对近几年植物硒转运蛋白的研究结果进行了总结,并对未来的研究方向进行了展望。     

高等植物下胚轴生长发育研究进展

下胚轴是指下子叶部为高等植物的胚性器官，它连接植物幼苗根系和子叶，是种子萌发和出苗过程中营养成分和信号分子运输的重要通道。本文通过综述高等植物下胚轴生长发育过程、细胞学机制、影响下胚轴发育的多种因素和分子调节网络等相关的最新研究进展，阐释了作为植物生长发育的第一个关键阶段，下胚轴生长受到光照、温度、激素等多种内外部因素影响，同时受到复杂的基因网络和信号调节。目前下胚轴生长调控机制研究已经取得了很大进展，但对于不同因素构成的调控网络研究较为有限，未来从不同环境因子的交叉调控位点入手，利用分子生物学、遗传学手段，进行多组学研究，有利于深入探索下胚轴生长机制。     

高等植物抽穗开花调控的分子网络

抽穗开花是高等植物从营养生长向生殖生长转变的过程,该过程受到众多基因的调控,这些基因又相互作用形成了一个复杂的调控网络。综述了近年来模式植物拟南芥和水稻抽穗开花调控分子机制的研究进展,重点介绍了植物抽穗开花调控的光周期途径、赤霉素途径、自主途径和春化途径,比较了这些途径在拟南芥和水稻中的异同。最后,结合作者对谷子抽穗开花调控分子机制的研究,探讨了未来的研究方向。     

高等植物花青素生物合成、调控、生物活性及其检测的研究进展

花青素是广泛存在于植物体中的一种重要次级代谢物,是影响植物呈色的关键物质,其生物合成具有一定的组织表达特异性,并能够受到内源和外源因素的调控,包括转录因子、植物生长调节剂以及环境条件。文章综述了近年来植物花青素的研究进展和现状,对花青素的生物合成、调控网络、影响因素、生物活性和检测策略进行了系统地阐述,并对存在的问题和未来研究方向进行了探讨。     

固氮施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri）A1501同化硝酸盐代谢基因簇分布及调控研究

固氮施氏假单胞菌（Pseudomonas stutzeri）A1501在有氧条件下能够利用硝酸盐/亚硝酸盐为唯一氮源生长,表明该菌除了具有固氮和反硝化等氮循环系统外还有同化硝酸盐/亚硝酸盐系统。为进一步阐明该菌同化硝酸盐的代谢机制,利用生物信息学手段分析了硝酸盐同化相关基因的组成及分布情况,并初步研究了同化硝酸盐途径特异性调控关系。结果表明, P. stutzeri A1501中存在两个硝酸盐同化基因簇nasST-nasA-nirBDnasBcobA和nasR-nasFED,分布于基因组不同部位。第一个基因簇中nasS-nasT编码二元抗转录终止因子,nasA编码NarK/NasA家族硝酸盐转运蛋白,nirBD编码亚硝酸盐还原酶,nasB编码同化硝酸盐还原酶,cobA编码参与西罗血红素合成的尿卟啉-Ⅲ C-甲基转移酶;第二个基因簇中nasR编码单一组分抗转录终止因子,nasFED编码ABC型（ATP依赖）硝酸盐/亚硝酸盐转运蛋白。NasS-NasT双组分蛋白调控硝酸盐/亚硝酸盐还原酶基因的转录,NasR调控硝酸盐/亚硝酸盐转运蛋白基因的转录。     

蛋白修饰调控植物育性与生殖发育的研究进展

植物育性与生殖发育不仅与植物繁衍后代息息相关,也是作物杂种优势利用技术的遗传基础。探究作物生殖发育的分子调控机制是植物发育研究的重要科学内容,也是农作物杂交育种的重要需求。蛋白质修饰是重要的翻译后调控方式,广泛参与植物生长发育的各个过程。近年来,植物育性调控和生殖发育的分子网络调控研究取得了重要进展,但尚未系统总结蛋白质修饰在该发育过程中的功能和作用。为此,本文总结了磷酸化、泛素化、SUMO化和糖基化等多种蛋白修饰类型在植物育性调控和生殖发育阶段的调控作用,以期为后续的研究提供参考和思路。     

石蒜属植物研究进展

介绍了石蒜属植物的资源分布与利用、生长发育特点、繁殖、栽培、花期调控、育种及分子生物学等,并对其未来的研究方向进行了展望,以期为国内石蒜属植物的开发与利用研究提供参考.