作物抗逆相关miRNA的研究进展

植物micro RNAs(mi RNA)是一类长度20~24 nt的内源非编码小RNA,通过互补配对原则降解或抑制m RNA,从而调控植物生命过程的相关生理活动。植物在生物胁迫和非生物胁迫下可以应激表达一些mi RNA,并作用于逆境相关靶基因,使植物在生理反映上产生对胁迫的适应性。本综述扼要阐述植物mi RNA的合成途径和作用机制,对mi RNA与植物的逆境包括非生物胁迫和非生物胁迫响应的机理及作用机制等领域进行综述,并对其在果树抗逆研究中的利用前景进行分析。     

miRNA参与逆境胁迫的研究进展及抗病育种展望

MicroRNA (miRNA)是一类19～24 nt的非编码小分子RNA,由一段具有发卡结构的单链RNA前体剪切后生成,在植物的生长发育和胁迫响应中发挥重要作用。本研究总结了植物miRNA的合成途径和作用机制,miRNA参与植物生物胁迫和非生物胁迫响应的机理和作用等,并对其在作物抗病育种中的前景进行分析,从而为miRNA调控靶基因而提高作物抗病性研究提供新突破。     

用生物信息学挖掘玉米中的microRNAs及其靶基因

microRNA (miRNA)是一类内源性的、19~24碱基长度的小分子非编码RNA,通过碱基互补调控靶基因的表达,在多细胞生物的基因表达调控过程中扮演着十分重要的角色。植物中的miRNAs具有高度的保守性,这为通过同源比对发现保守的miRNAs提供了思路和途径。本研究通过对拟南芥、水稻等植物已知的miRNAs与玉米EST和GSS数据库的比对,并设置一系列严格的筛选标准,共筛选到23条新的玉米miRNAs;利用WMD 3在线植物miRNAs靶基因预测软件,对新发现的玉米miRNAs进行靶基因预测,总共预测到89个靶基因,进一步功能分析发现这些靶基因参与玉米的生长发育、信号转导、转录调节、新陈代谢及逆境胁迫响应等调控过程。     

木本植物miRNAs参与环境胁迫应答的研究进展

MicroRNA (miRNA)是一种广泛存在于植物中,长度约为21～24个核苷酸的单链内源性非编码RNA。研究证实,miRNA通过对靶基因的剪切或抑制来实现转录后水平上的负调控,并在植物的生长发育、形态建设、信号传导以及环境胁迫响应中都发挥着重要的调控作用。与此同时,随着高通量测序和生物信息学的快速发展,大量miRNAs正不断被发现,miRNAs已成为当前植物分子生物学领域的研究热点之一。本研究首先简述了miRNA的形成过程及鉴定、表达量分析以及靶基因预测与验证的方法,其次重点综述了非生物胁迫和生物胁迫下木本植物miRNAs参与环境胁迫应答的研究现状,最后讨论了木本植物miRNAs今后的研究方向,以期为研究木本植物miRNAs参与调控植物抗逆应答的分子机理提供一些参考。     

miRNA在调控植物种子发育及响应非生物胁迫中的研究进展

microRNA(miRNA)是一类内源性小分子非编码RNA,它通过引导mRNA的裂解或抑制翻译调控靶基因在植物种子发育和响应非生物胁迫过程中起着关键作用。为了进一步鉴定和明确与种子发育及响应非生物胁迫相关的miRNAs功能和调控机制,归纳了植物中参与种子胚和胚乳发育调控及响应低温、盐、干旱等非生物胁迫的miRNAs类型、靶基因及功能。miRNA在进化上高度保守,其表达在生物发育过程中具有明显的组织特异性和时间特异性,但在不同植物之间又有着相似性。然而,目前miRNAs生物发生和功能的调控因子是如何在转录或转录后被调控的以及miRNAs是如何利用转录裂解和翻译抑制机制来调控其靶点的还有待进一步阐明。未来对这些问题的研究不仅能为植物种子发育和植物响应非生物胁迫机制提供新的见解,而且能为基因的转录后调控研究提供更多的思路。     

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。     

RNAi技术及其在植物中的应用

RNA干扰(RNA interference, RNAi)是由双链RNA (double-stranded RNA, dsRNA)诱导产生的基因沉默现象,是真核生物中一种十分保守的基因调节机制,它可以在转录水平和转录后水平的基因沉默中发挥作用。RNAi依赖于siRNA (small interference RNA)与靶m RNA之间的严格碱基配对,具有高度的特异性。自RNAi现象发现以来,基于RNAi技术的植物遗传改良及作物育种已取得了相当大的成就。本综述就近年来RNAi的分子机制和特点以及在植物基因功能分析、抗病虫和非生物胁迫、作物品质改良等方面的应用进行了总结,并对存在的问题和未来发展方向做了探讨和展望。     

海藻糖调节植物响应非生物胁迫的研究进展

为了对海藻糖在植物抗逆过程中的作用有进一步理解,本综述对海藻糖应答非生物胁迫的进展进行了阐述。海藻糖是一种在植物体内广泛存在的非还原性二糖分子,在植物生长发育过程中起到重要作用。在植物应对非生物胁迫过程中,海藻糖在维持植物体内渗透压,保持膜结构,参与信号转导过程等方面发挥了重要作用,对作物栽培和育种改良有着重要的意义。根据近年来对海藻糖的研究进展,本综述重点对植物中海藻糖生物合成途径中的酶类,以及海藻糖在调控植物响应干旱、盐害、高温和低温胁迫方面的作用进行归纳总结。同时,对外源海藻糖对植物生长和发育的影响进行了总结,并对海藻糖可能的研究方向进行预测。为深入解析植物响应非生物胁迫的分子机制并将海藻糖应用于作物的栽培和改良提供了依据。     

植物逆境相关C2H2型锌指蛋白的研究进展

锌指蛋白是转录因子的一种,因其具有指状结构特征且能结合Zn2+而得名。植物C2H2型锌指蛋白是研究较多、较为明确的一种,大多包含特有的QALGGH保守结构。该蛋白广泛参与到植物的生长发育和逆境胁迫信号转导过程中。本研究主要综述了植物C2H2型锌指蛋白的结构、功能、分类及逆境相关的作用机制,概括了C2H2型锌指蛋白在参与植物非生物和生物胁迫耐受性的研究成果,并对其进一步的深入研究进行了展望,为将来利用锌指蛋白基因提高作物抗逆性提供较为全面的资料。     

逆境胁迫下植物不饱和脂肪酸衍生物介导的防卫信号途径及转录因子研究进展

不饱和脂肪酸衍生物在植物胁迫应答中发挥着重要的生理功能,其介导途径中转录因子结合相应顺式作用元件,特异性调控防御相关基因表达,增强植物对环境胁迫的抗性。本综述概述了逆境胁迫下植物不饱和脂肪酸衍生物合成代谢途径和介导的防卫信号途径,总结了信号转导中相关转录因子的分类、结构及功能研究进展,旨在为植物不饱和脂肪酸衍生物介导途径调控网络在分子育种方面的利用提供参考,以期通过转录因子的遗传修饰改良植物抗逆性。     

论脯氨酸累积与植物抗渗透胁迫

脯氨酸是植物体内适应逆境胁迫的一种重要的渗透调节物质。此文概述了脯氨酸在植物抗渗透胁迫中的作用、累积机制以及植物编码脯氨酸代谢、运输相关的酶基因和抗渗透胁迫基因工程改良等方面的研究进展,分析提出了目前植物抗渗透胁迫研究方面存在的问题,并对今后研究的重点进行了展望,以期为植物抗逆性的遗传改良提供理论依据。     

作物耐热生理基础与基因发掘研究进展

热胁迫是农作物生产中的环境限制因子,影响作物生长发育并导致农作物减产与降低农产品品质。作物耐热性生理生化、基因发掘与分子机制研究将为农业生产与耐热新品种培育奠定基础。综述了热胁迫逆境对作物营养生长阶段和生殖生长阶段的影响,重点阐述了开花期与子粒灌浆期等作物产量形成关键时期受热害时作物的生理与发育,介绍了作物主要的4种热响应方式,即膜流动性改变、蛋白质解折叠、细胞骨架解聚和代谢物变化,总结了Hsf热激转录因子的调控与耐热分子机制,并展望了应用生物技术创制作物耐热新种质与遗传改良的可行性。本文为作物耐热性生理基础、基因发掘、分子机制与育种途径等研究提供参考。     

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。     

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...     

nsLTPs基因参与植物逆境胁迫应答的研究进展

编码非特异性脂质转移蛋白的基因nsLTPs在植物应答生物和非生物胁迫以及植物的生长发育中起到重要作用。为了研究植物nsLTPs基因响应生物及非生物胁迫的分子机制,本文归纳了非特异性脂质转移蛋白nsLTPs的结构特点及分类,分析了nsLTPs的亚细胞定位情况,并重点总结了nsLTPs基因在植物逆境胁迫应答方面的相关研究进展,提出了植物不同物种中nsLTPs基因参与植物逆境胁迫的分子调控途径,为完善nsLTPs基因参与植物逆境胁迫应答调控机制提供理论基础。     

蛋白质组学在水稻作物非生物胁迫研究中的应用

水稻在生长发育过程中会受到各种各样非生物胁迫的影响。因此对水稻非生物逆境响应的机理研究,已经从基因组学研究转变为功能基因组学研究。差异蛋白组学技术通过鉴定非生物逆境胁迫条件下的差异表达的蛋白质,在水稻非生物抗逆机制研究方面发挥重要作用。本研究简述了差异蛋白组学的概况与相关研究方法的进展,并详细总结了差异蛋白组学在水稻非生物胁迫响应研究中的应用,如干旱、温度以及盐胁迫研究。最后讨论了差异蛋白组学在水稻耐逆品种尤其是耐旱品种的分子育种和改良上的应用前景。     

植物体细胞胚胎发生的分子机制

植物细胞的全能性是指每个细胞均具有该植物的全部遗传信息,其离体组织或细胞在适当培养条件下具有发育成完整植株的潜能。植物体细胞胚胎发生是最能体现植物细胞全能性的一种方式,其在人工种子、单倍体育种、无性繁殖和种质保存等领域具有广阔的应用前景,其发生的机制也是基础研究领域的热点。近年来,随着技术的进步及研究的深入,植物体细胞胚胎发生的分子调控机制取得了重要进展。植物体细胞胚胎发生是一系列基因在时空顺序上表达调控的结果。本文系统综述了体细胞胚胎发生过程中激素及逆境胁迫信号转导、胚胎发育相关转录因子、胞外蛋白和表观遗传调控的作用,并对本领域未来的研究重点及方向进行了展望。     

转录组在植物抗盐育种中的应用

盐胁迫是影响植物种子萌发、生长发育以及开花结实的主要非生物胁迫之一,能够导致农业生产力降低甚至造成植物死亡。植物在盐胁迫下的响应策略一直是抗盐分子机制的研究热点。转录组不仅可以更好地研究植物盐胁迫条件下的基因结构和基因功能,而且能发掘抗盐基因。目前,基于转录组技术的种质资源鉴定及精确育种已广泛地应用于植物抗盐育种研究工作中。本综述总结了转录组技术在植物抗盐育种上的应用,浅谈不同植物材料对盐胁迫的响应,为植物抗盐育种提供理论基础。     

棉花中黄萎病抗性相关microRNA的挖掘及其靶基因分析

MicroRNAs(miRNAs)是一类长度约为19~25 nt内源性的、非编码单链小RNA,在植物逆境胁迫应答中具有重要的调节作用。为了获得棉花中黄萎病抗性相关的miRNA,利用生物信息学技术,本研究从Sanger miRNA数据库和已报道的文献中找到64个与棉花黄萎病抗性相关的miRNA,预测和分析了它们的靶基因和启动子,并从中筛选出12个miRNA进行了实时荧光定量PCR分析,为进一步深入研究miRNA的作用机制奠定基础和提高转基因棉花抵抗黄萎病的能力提供新的途径。