光敏色素研究进展构

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.     

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。     

几个影响植物分枝角度的关键基因及其调控机制

植物分枝角度是形成理想株型的最重要组成部分,其与植物的产量形成、适应环境能力和竞争能力密切相关。植物分枝角度受遗传因素、植物激素和环境因素等多重调控,但是遗传因素起主要作用。近年来的研究表明:TILLER ANGLE CONTROL1(TAC1)、LAZY1(LA1)、PROSTRATE GROWTH1(PROG1)、LOOSE PLANT ARCHITECTURE1(LPA1)等基因在调节植物分枝角度中起关键作用;植物激素,如生长素和独角金内酯等,对分枝角度的调控也起到关键作用。此外,环境与基因、激素之间的交互作用同样可调节分枝角度。而不同基因调控分枝角度的机制不同,基因可通过与蛋白质、酶、激素或者与其它基因的交互作用调节分枝角度。本研究主要介绍了这些基因在调控植物分枝角度中的相关分子机制,为深入了解植物分枝角度的调控机制提供参考。     

农业农村部解读植物激素

正日前,农业农村部农产品质量安全监管局对十三届全国人大一次会议第3281号建议进行了答复。详情如下:植物体内天然存在的对植物生长发育具有调节和控制作用的一类微量化学物质,俗称植物激素,也叫植物内源激素;你们在建议中提出的蔬菜瓜果生长过程中添加的膨大剂、生长激素,是对植物的生长发育具有抑制和刺激等作用或调节植物抗逆境的一类化学物质,包括从生物中提取的天然植物激素和仿天然人工合成的化合物,都属于     

植物的向光性研究进展

植物的向光性对优化地上部分的光捕获能力以及根中水和营养物质的摄取具有重要的意义。近年来,植物的向光性在分子、生物化学和细胞基础的研究方面取得了巨大进展。在模式植物拟南芥中已经确定了向光性的主要光受体是向光素、隐花色素以及光敏色素,其中向光素是最重要的光受体。向光素的激酶活性和其激酶结构域的激活环中氨基酸残基的磷酸化对向光性反应是必不可少的。激活的光受体调节生长素运输载体的磷酸化,激活或抑制其运输活性,改变PIN的定位,引起生长素梯度的形成,导致植物器官的不对称生长。此外,还有多种因素包括微管排列、激素刺激等也参与到向光性响应过程。本研究综述了国内外近年来关于向光性研究的分子机制,重点阐述从光受体激活到最终导致向光性生长的研究进展。     

中科院植物所王雷研究组揭示生物钟调控植物光周期依赖性生长的新机制

正陆生开花植物自种子破土而出开始,便需要对生存环境中昼夜节律性的光温环境信号变化不断做出适当反应,以增强对环境的适应性。近日,中国科学院植物研究所王雷研究组在《Plant Physiology》上发表了研究论文,揭示了生物钟调控植物光周期依赖性生长的新机制。光敏色素互作蛋白(Phytochrome Interacting Factors, PIFs)转录因子在调控植物下胚轴生长过程中发挥着关键作用,而PRRs基因家族的成员(包括TOC1、PRR3、PRR5、PRR7和PRR9)是植物生物钟中央振     

水稻植物激素响应低温胁迫反应的转录组分析

植物激素在调节和控制植物生长发育、代谢过程、应对逆境等方面具有重要的作用。为明确水稻苗期植物激素对低温的应答机制,本研究以野生型粳稻品种‘中花11’为研究材料,经低温处理后,利用RNA-Seq技术分析植物激素调控水稻幼苗对低温胁迫的应答模式。通过转录组测序,共获得9.9×10~7条干净的序列,筛选出2 044个差异表达基因(DEGs)。首先,GO富集分析结果表明差异表达基因主要富集在生物学过程、细胞组分和分子功能三个方面。进一步的KEGG通路分析表明,差异表达基因主要富集在代谢途径、次生代谢生物合成、植物激素信号转导等途径。其中植物激素信号转导中低温应答的差异表达基因为31个,分别为25个上调表达基因和6个下调表达基因;主要参与了茉莉酸和脱落酸信号途径。这些研究结果对水稻苗期植物激素的低温应答机制完善和栽培调控具有重要的参考价值。     

种子萌发及幼苗生长的调节效应研究进展

种子萌发是一个复杂的物质代谢过程,多种植物激素和植物生长调节剂参与和调节种子萌发及幼苗生长,使种子活力、幼苗形态、内部营养物质及酶类也发生相应的变化。本文在查阅国内外大量文献的基础上,对脱落酸、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、生长素五类植物激素和主要植物生长调节剂以及水杨酸对种子萌发及幼苗生长的影响、调节机制及应用研究进行了综述,为植物生长调节剂在芽苗菜产业健康可持续发展中的科学合理利用提供参考。     

激素间相互作用对植物茎伸长生长的调控综述

植物茎的伸长受多种内外因素的调节和控制，其中内部的内源植物激素如赤霉素、生长素等的调控起重要作用，且内源激素不但通过内源激素水平调控，而且还通过激素间的相互作用调节和控制茎的伸长。笔者介绍了各种内源植物激素（如生长素与赤霉素、生长素与油菜素内酯，赤霉素与油菜素内酯，生长素与乙烯等）之间的相互作用调控植物茎的伸长生长的研究概况。     

钙对种子萌发的调节作用

Ca是植物细胞中偶连胞外信号与胞内生理生化反应的第二信使。Ca~(2 )能提高萌发种子中CaM的含量和种子活力,能作为植物中光敏色素和一些植物激素的转导信号。Ca~(2 )促进大麦糊粉层中α—淀粉酶的合成和分泌。     

IAA分解代谢相关酶（IAAO、POD）的研究进展

吲哚乙酸IAA参与植物体内诸多生理活动,其分解代谢相关酶吲哚乙酸氧化酶（IAAO）、过氧化物酶（POD）在IAA代谢过程中起着关键作用,二者通过调控植物体内IAA的水平来调控复杂的植物生长,该文综合总结了IAAO和POD近年来研究的相关进展,尤其是结合生物化学和分子生物学方面阐述了这两种酶在IAA代谢中的作用及其相关性。     

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。     

植物器官脱落相关激素和酶的研究进展

研究植物器官脱落机制对调控植物生长和促进农产品产量和品质具有重要意义。植物器官脱落是一个复杂的生理过程,脱落发生部位离区形成后能够通过感受外界环境因子以及自身生长因子等脱落信号来调节植物细胞内生理生化反应从而完成器官脱落。本文主要从生理学和分子学方面对植物器官脱落的激素调控机制（生长素、乙烯、脱落酸）和酶调控机制（果胶酶、纤维素酶、过氧化物酶）进行综述,以期为进一步研究植物器官的脱落机理提供参考。     

伞形科根茎类药用植物早期抽薹的研究进展

通过简述伞形科根茎类药用植物发生早期抽薹现象的过程,明确伞形科根茎类药用植物发生早期抽薹的原因和影响因素,推测早期抽薹与某些调控开花的基因表达能力有关。另外,认为植物体内激素合成在一定程度上能够调节早期抽薹现象的发生。植物内源激素的合成、代谢、信号传导等过程特定基因发生差异性表达导致植物发生早期抽薹现象。提出可以从植物内源激素分子基因层面及激素作用机理出发,通过改变伞形科根茎类药用植物生长条件或施加外源性激素等人工手段有效抑制早薹率,这将对提高药用产量和品质有重要意义。     

水稻株高基因克隆及功能分析的研究进展

株高是水稻的重要农艺性状。近年来,随着分子生物学技术的不断改进和提高,许多以往报道的和新发现的水稻株高基因得到了克隆,并进行了深入的功能研究。研究结果表明,激素在水稻株高发育中起主要调控作用,尤其以赤霉素、油菜素内酯和独脚金内酯三类激素的作用最大。调控过程涉及到激素的合成与信号途径,以及激素之间的互作。同时也存在其他调控途径,表明水稻株高形态建成是一个复杂的生理过程。以水稻株高基因功能的介绍为要点,回顾了近年来国内外在该领域的研究进展。     

水稻叶片形态建成分子调控机制研究进展

叶片形态是水稻“理想株型”的重要组成部分,是当前水稻高产育种关注的重点。本文通过对已克隆多个叶形相关调控基因综述了水稻叶片形态(叶片卷曲度、倾角、披散程度以及叶片宽度)建成的分子遗传学研究进展。综合分析认为,水稻叶片的卷曲主要是通过卷叶基因调控叶片近轴/远轴间的发育、泡状细胞的发育及其膨胀和渗透压、厚壁组织的形成以及叶片角质层的发育等来实现。影响植株空间伸展姿态的叶倾角主要通过叶角基因调控油菜素内酯的信号传导来影响叶枕细胞的生长发育;唯一被克隆的影响叶片披垂度的披叶基因DL1是通过控制叶片中脉发育而改变叶片形态的;而窄叶基因则主要通过调控生长素的合成与极性运输、维管组织的发育和分布,影响叶片维管束数目及宽度。但到目前为止,所有已克隆的叶形调控基因间相互调控关系的研究还不够深入,还不能完整清晰地勾勒水稻叶形建成和发育的分子调控网络。因此,在已有的研究基础上更深入地探索水稻叶片形态建成的分子调控机制,对进一步构建相关的调控网络,塑造水稻理想株型具有重要意义。     

ABA受体结构及功能与ABA信号通路研究进展

植物激素脱落酸(abscisic acid ABA)可调控植物生长发育及应答病菌、干旱、高盐和低温等多种生物和非生物胁迫反应。从水生生物向陆生生物进化过程中ABA受体基因经历了从无到有的过程,ABA受体是ABA通路最上游的信号调节因子,能够识别ABA信号并启动信号转导。本文总结了ABA信号通路近年研究进展,包括ABA的转运与识别、ABA受体结构与功能的多样性等,同时阐明ABA核心信号通路是通过一个复杂的调控网络而相互作用。本文为通过改造核心ABA信号通路和ABA的运输系统来提高农作物的产量和品质提供了可参考的资料。     

植物选择性剪接研究进展

选择性剪接是在转录后水平上调节基因表达的重要机制。在真核生物中,基因在细胞核内转录产生mRNA前体(pre-mRNA),选择性剪接可将一个mRNA前体剪接加工,最终形成多个不同的成熟mRNA,大大增加了基因产物的多样性。选择性剪接共有7种类型,通过对不同剪接位点的选择,产生不同类型的剪接产物。选择性剪接参与调控植物的多种生命活动,特别是在植物抵抗病原体、响应非生物胁迫等方面起着重要作用,同时也是植物生长发育必要过程。尽管植物中选择性剪接的研究起步较晚,但近年来也取得了较大研究成果。本综述通过对选择性剪接机制、剪接体组成和剪接功能研究等这几方面进行阐述,旨在说明植物选择性剪接的发展过程与重要意义,同时总结选择性剪接在调控植物适应环境方面所发挥的作用。     

热激转录因子在植物胁迫应答和生长发育中的作用

由于其固有的生长方式,植物常常会面临诸如干旱、盐碱、极端温度和病虫害等不利因素的影响,因此,植物在漫长的进化过程中发展出一套精巧的调控机制来应对自然界中的各种环境和生物胁迫,并维持其正常的生长发育。植物基因表达的分子调控网络十分复杂,包括转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平等多个层次。转录因子介导的转录水平上的调控对于基因表达调控发挥着至关重要的作用,转录因子与靶基因启动子区的顺式元件相互作用来调控下游基因的表达。热激转录因子(heat shock factor,HSF)是真核生物中广泛存在的一类转录因子,通过识别热激元件(heat shock element,HSE)调控基因表达,从而参与植物的各种生命活动。植物HSF数量众多、功能多样、调控机制复杂精巧,不仅能够影响植物对高温、干旱、重金属等胁迫的抗性以及植物的抗病性,还参与了对植物配子形成和根发育等过程的调控。本综述归纳了植物中HSF的基本结构和分类、HSF受到的调控,重点介绍了HSF在应答各种胁迫条件和调控植物生长发育中的研究进展,并对植物HSF研究中有待进一步阐明的问题进行了探讨和展望,以期为植物的抗逆性改良和分子育种中潜在候选基因的选择提供参考依据。