植物中I型酪蛋白激酶响应低温胁迫的研究进展

低温是植物生长过程中遇到的主要环境胁迫因子之一,而植物响应低温胁迫的机制是一个较复杂的调控网络。综述了I型酪蛋白激酶在低温信号转导过程中发挥的作用并提出了展望,以期完善人们对植物体内低温信号调控网络的认识,为植物耐冷及冷适应提供理论指导。     

植物低温胁迫响应及研究方法进展

低温是植物生长过程中面临的主要非生物胁迫之一,植物的生长发育与生理代谢直接受到低温的影响。低温胁迫下,植物从内源激素、膜质组成、抗氧化成分及基因转录水平等多个方面做出复杂而剧烈的响应,因此,植物抗寒性研究是农业和植物领域研究的热点之一。本文从植物形态特征、生理生化变化、分子水平响应等方面系统论述植物低温胁迫响应机制;比较了直接、间接和综合评价植物耐低温性的研究方法;分析了植物抗冻锻炼、外源生长调节剂调控、基因工程等途径提升植物耐低温性的效果,并对以后的研究方向进行展望。     

亚适低温影响植物生长及氮营养的分子生理机制研究进展

早春低温是限制植物生长的环境因子之一,低温胁迫将导致作物严重减产、品质下降、养分利用效率降低。目前,相关研究多关注于温度在15℃以下的植物生理及分子调控过程网络。增施氮肥或激素等能提高植物耐寒能力,总结了亚适低温对植物的生长表型、代谢生理以及氮利用的影响,讨论了植物响应亚适低温并调控氮吸收利用的生物学机制,以期为深入解析植物在亚适低温下的氮高效利用及其分子生理机制提供参考。     

植物对低温胁迫的响应机制研究进展

为了解植物对低温胁迫响应机制的研究现状，以“低温胁迫”、“CBF”、“抗寒性”为关键词，在Web of Science核心合集、SpringerLink与中国知网等数据库就2000—2022年已发表的文献进行检索，对研究植物低温胁迫响应机制的相关文献进行总结和分析，结果表明：1)研究植物对低温胁迫的响应机制有助于为提升植物低温抗性提供依据，对应对全球复杂气候变化有重要意义；2)植物发生低温胁迫时，生物膜系统会遭到损伤，细胞渗透调节物质含量会发生变化以维持正常渗透压，而抗氧化酶的活性一般会呈现先上升后下降的趋势；3)植物有一套复杂信号通路响应机制来抵御低温胁迫，CBF途径可以通过对一些关键蛋白的翻译后修饰来调控植物对低温胁迫的抵抗，在植物抵御低温胁迫时发挥重要作用；4)关于CBF不依赖途径、低温信号感受器和低温信号分子的研究仍有待深入。     

外源ABA与植物非生物胁迫抗逆机制

脱落酸(abscisic acid,ABA)是能够引起植物芽休眠、叶子脱落和抑制细胞生长等生理作用的一种植物激素,也是能够提高植物抗逆能力的一种"非生物应激激素"。ABA是植物响应非生物胁迫的重要信号分子,在应答植物非生物胁迫如干旱、高盐、低温等中具有重要的生物功能。综述了近10年关于外源ABA对植物抗逆响应机理的研究,系统地从种子萌发、幼苗生理生化、分子调控等层面开展论述,旨在为ABA在植物非生物胁迫中抗逆功能的深入研究提供参考,并为非生物胁迫下的农作物育种和生产提供理论依据。     

ABA、MeJA和SA诱导下的荠菜CBF途径冷响应相关基因表达调控研究

植物在长期进化过程中对低温形成了一系列的适应能力和抵抗能力;CBF(CRT binding factor)途径是植物冷响应机制中重要的组成部分,该途径中一系列相关基因的级联调控网络与许多植物信号分子关系密切。为了阐明植物信号分子对荠菜CBF途径的调控模式,选用十字花科植物荠菜（Capsella bursa-pastoris）为材料,采用RT-PCR方法,研究了常温条件下三种信号分子（ABA、MeJA、SA）对荠菜CBF途径抗冷相关基因CbICE53、CbCBF、CbCOR15a、CbCOR15b、CbCAX51、CbRCI35的表达调控作用,结果显示各种基因在三种信号分子的诱导下其表达谱呈现不同的特点,这一结果对进一步阐明植物信号分子在CBF途径调控网络中的作用具有重要意义。     

木本植物低温应答机制研究进展

低温是限制木本植物生长和分布的重要非生物胁迫因子之一。木本植物作为一个生物体系统,在受到低温胁迫时,为抵御逆境带来的伤害,其自身会发生一系列的分子及生理反应,以响应和应对逆境信号。这些反应互相联系,形成一套完整的分子生理应答机制。综述近年来低温胁迫下木本植物信号转导、转录组、蛋白质组、代谢组的分子响应,及膜系统、保护酶系统、有机调节物质的生理响应,从信号转导、转录调控、基因表达、代谢调节到生理变化这一连贯的系统进行初步阐述,以揭示木本植物低温应答机制,并就当前的问题进行分析,对未来进行展望。为进一步探究木本植物应对低温胁迫的抗寒机制和适应机制提供理论参考。同时,为选育抗寒性强的木本植物种质资源提供理论基础。     

植物冷驯化作用机制的研究进展

低温胁迫是影响植物生长发育的主要环境因素之一,每年都有农作物因低温危害造成巨大的经济损失;冷驯化是植物应答低温做出的自我保护响应,在农业生产中对提高作物的低温适应性具有重要作用。为同类研究及生产应用提供借鉴参考,从生理变化、细胞结构变化、相关功能基因及信号转导等方面对植物冷驯化作用机制的研究进展进行了概述,并对今后的研究方向进行了展望。     

植物低磷胁迫响应及其调控机制

概述了土壤对磷吸收、迁移、同化以及磷在植物体内分布、吸收、转运、利用的机理;总结了低磷胁迫植物的生理生化响应、植物激素的调控效应、遗传变化、驯化适应;揭示了植物低磷代谢信号网络系统、分子应答调控机制和代谢酶的适应性变化,并阐述了低磷胁迫条件下植物的基因性状鉴定和基因工程应用的研究进展.最后展望了提高低磷胁迫植物磷利用效率的途径、面临的挑战及应用前景.     

转录组学在植物响应干旱胁迫中的研究进展

干旱胁迫是植物生长周期中极易遭受的非生物胁迫之一,了解植物如何响应干旱逆境及其调控途径,成为了一个热点问题。随着转录组技术的广泛应用,人们可以从基因层面了解在干旱胁迫下,植物体内的信号转导及其相关的网络调控机制。本文主要查阅近年来RNA-Sep技术在植物干旱胁迫方面的研究进展,介绍了植物受到干旱胁迫后,从膜上信号感受器,到细胞内信号转导,以及主要的植物激素代谢调控途径等方面的调控机制,展望了未来转录组学在植物响应干旱胁迫中的发展方向。     

植物在低温胁迫下的糖代谢研究进展

糖在植物中不仅用于能量代谢,也对植物生长发育、代谢调控及抵抗胁迫等具有重要调节作用。文章对植物在低温胁迫中糖积累的作用、影响糖积累的相关酶变化、外源ABA对低温胁迫下糖代谢影响等研究进展进行综述。展望植物抗寒研究,从基因、转录、蛋白及代谢等组学整体水平上探讨糖代谢应答低温胁迫及糖作为信号分子参与调控机制。     

干旱胁迫下植物的信号转导及基因表达研究进展

干旱是影响植物生长的主要因素之一,研究植物在干旱胁迫下的反应机制具有重要的现实意义。ABA、H2O2和NO在植物响应干旱胁迫反应中可能作为信号分子的作用。在干旱胁迫下,植物由“渗透感受器”感受外界胁迫信号。通过第二信使及其下游蛋白激酶级联传导反应,调控了一系列基因的表达。根据干旱信号转导过程中胁迫相关基因的表达是否依赖ABA,存在依赖ABA和非依赖ABA两途径。综述了植物干旱胁迫信号的感知、传递及其诱导的基因表达调控等方面的研究进展,对植物抗旱性的分子机理进行了展望。     

碱蓬属植物耐盐机理研究进展

碱蓬属(Suaeda)植物是一类典型的真盐生植物,属于重要的盐生植物资源,全球广泛分布.人们已经对20种碱蓬属植物进行了观察和盐胁迫实验,研究了不同器官或组织的生理生化特征及其对盐胁迫的反应,并基于这些研究分析了盐胁迫的应答机制.叶片肉质化、细胞内离子区域化、渗透调节物质增加和抗氧化系统能力增强是碱蓬属植物响应和适应盐胁迫的重要方式和途径.但迄今为止的研究工作尚有一定的局限性,主要包括:研究工作主要集中在植物地上部分,而对植物地下部分的研究较少;多是少数生物学指标或生理学现象的单独观察,而缺乏对生理代谢过程的整体和综合分析;针对某种碱蓬的独立分析较多,而与近缘种的比较研究较少;植物对中性盐胁迫的反应研究较多,而对碱性盐的研究较少.为进一步系统阐明碱蓬属植物的耐盐机制,今后的工作应注重碱蓬属植物响应和适应盐胁迫的信号网络和调控机制研究,基于系统生物学研究思路,采用现代组学技术探索该属植物响应盐胁迫的由复杂信号网络调控的特殊生理特征和特异代谢途径.     

植物逆境相关长链非编码RNA的研究进展

植物长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类广泛存在的长度大于200 nt的非编码RNA调控分子,通过目标模拟、转录干扰、甲基化等机制调控真核生物基因表达。植物体内的许多lncRNA受外界胁迫的诱导或抑制,并作用于逆境相关基因,影响植物形态和生理生化进而产生对胁迫的应答。从植物lncRNA的合成、分子水平的作用方式、与植物生物和非生物胁迫逆境的响应机制等方面阐述了长链非编码RNA参与调控植物的抗逆机制,并提出了今后的研究方向,以期为植物逆境应对及抗逆新品种选育提供理论依据。     

基于转录组学的植物响应盐胁迫调控机制研究进展

盐胁迫是限制植物生长和产量的重要环境因子之一。经过长期的进化,植物已形成了一套响应盐胁迫的调控机制。转录组学可以从植物mRNA整体转录水平揭示植物响应盐胁迫的调控机制,对研究植物抗盐、耐盐具有重要意义。本文针对转录组学在植物响应盐胁迫调控机制中的研究,简述了植物体内的信号传导、渗透调节、内源激素合成、光合作用、活性氧清除、次生代谢与细胞壁合成、转录因子等有关的差异表达基因,从转录水平上分析了植物的耐盐机制,为今后植物抗逆分子研究提供参考。     

非生物胁迫对植物碳水化合物及其代谢相关酶影响的研究进展

非生物胁迫是制约农业发展的重要因素之一,主要从干旱胁迫、盐碱胁迫、高温胁迫、低温胁迫、重金属胁迫等方面,探讨植物碳水化合物(淀粉、蔗糖、葡萄糖等)、代谢相关酶(蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶、蔗糖转化酶等)及调控相关酶基因(TsCCR、TsCAD1、C3H等)的响应,对于更好地了解植物对胁迫环境的生理应答机制具有重要的科学意义.     

HD-Zip Ⅰ转录因子在植物非生物胁迫中的研究进展

HD-Zip（同源结构域-亮氨酸拉链）蛋白是植物特有的转录因子,分为4个不同的亚家族（HD-Zip Ⅰ～Ⅳ）。HD-Zip Ⅰ转录因子在响应植物非生物胁迫中扮演重要的角色。文章结合国内外研究进展,综述了植物HD-Zip Ⅰ转录因子的结构特点,论述了HD-Zip Ⅰ亚家族响应干旱、脱落酸（ABA）、低温、盐和氧化胁迫的研究进展,为深入阐释植物HD-Zip Ⅰ亚家族调控非生物胁迫应答的分子网络机制提供参考。     

DREB/CBF转录因子在植物中的调控作用及研究进展

干旱、高盐、低温对植物的生长和发育有重要的影响。植物通过生理、细胞或分子信号转导响应环境胁迫,整个过程伴随着相关转录因子和顺式作用元件的参与。本文阐述了植物胁迫诱导转录因子DREB/CBF的作用机制,并对该转录因子在抗逆方面的应用也予以描述。     

磷脂介导的生长素信号转导研究进展

生长素作为一个不可或缺的因子调控着植物器官发育、形态建成和抗逆应答等生理过程。磷脂分子是细胞膜的重要组分。磷脂酶作用于膜脂产生脂类小分子,参与感受、应答细胞外的刺激和胁迫。近些年研究表明,磷脂也是生长素信号通路的重要调控分子。本文综述了磷脂信号介导的生长素极性运输的调控特征、靶蛋白及其分子机制。在此基础上,着重介绍过去十年来磷脂信号在应答外界胁迫和调节生长发育方面的重要进展,旨在为磷脂信号和生长素的深入研究提供参考。