专家揭示植物耐高温逆向调控机制

中科院上海生命科学研究院植物生理生态所的科研人员日前揭示了高等植物叶绿体是细胞启动胞内热激反应的信号源,首次建立了叶绿体蛋白翻译效率和细胞核热胁迫响应转录因子HsfA2表达启动的遗传关系,证实了植物细胞存在热激反应的叶绿体逆向调控信号途径。相关成果近日在线发表于《公共科学图书馆一遗传学》。该课题组提出了植物细胞热激反应逆向调控机制模型：RPSl作为叶绿体蛋白翻译调控的关键因子,其蛋白表达水平受高温胁迫的诱导;     

植物耐热机理研究进展

气候因素导致的热胁迫严重影响农作物的产量和质量,引起了广泛关注。植物通过积累不同的代谢产物,并激活一系列信号途径来应对热胁迫,这些变化凸显了植物热胁迫响应生理和分子机制的复杂性。本文详细综述了生物膜、活性氧解毒机制、热激蛋白和各类保护剂在植物耐热性形成中的作用,并对未来如何深入研究植物热胁迫响应及耐热性机制机理提出展望,以期为植物耐热性育种提供指导。     

热激蛋白与植物耐热性关系的研究进展

热激蛋白是一类响应逆境胁迫并且大量表达在生物体中的蛋白质。植物热激蛋白在减缓高温胁迫引起的伤害和提高植物对高温胁迫的耐受性中起着关键作用。近年来,植物热激蛋白在高温胁迫下的产生、分类与定位,热激蛋白及基因表达的调控以及热激蛋白的生物学功能等方面的研究取得较大进展,讨论了今后热激蛋白与植物耐热性关系的研究重点。     

高温胁迫对植物花器官发育和生殖过程的影响

开花期内高温会使植物花器官发育畸形或败育,受精失败。研究证实,花粉发育和萌发、子房发育、受精过程对高温敏感。植物的生理条件和代谢反应如内源或外源的ABA水平、高温胁迫下热激蛋白表达等,影响植物对高温胁迫的耐受能力。转录组学研究证实了植物生殖系统发育的复杂性和特殊性。     

植物热激蛋白研究进展

热激蛋白是一类在有机体受到高温等逆境刺激后大量表达的蛋白, 是植物对逆境胁迫短期适应的必需组成成分, 对减轻逆境胁迫引起的伤害有很大的作用 有机体在受到逆境胁迫后, 体内变性蛋白急剧增加, 热激蛋白可以与变性蛋白结合, 维持它们的可溶状态, 在有Mg2+和ATP的存在下使解折叠的蛋白质重新折叠成有活性的构象 文中主要综述和讨论植物热激蛋白的产生与类型、存在与定位, 论述了热激反应的特点、基因表达调控及其功能的研究进展, 并提出热激蛋白与树木耐旱性关系的研究展望     

叶绿素荧光动力学及其在植物抗逆生理研究中的应用

概述了叶绿素荧光动力学的基本原理和测量方法，以及近年来叶绿素荧光动力学在植物抗逆生理研究中的应用，包括植物对光抑制、低温、热、水分和盐碱、营养、病原菌侵染等各种环境因子胁迫的反应。     

植物小分子热激蛋白的进化及表达调控研究进展

小分子热激蛋白（sHSPs）是一类分子质量为15～30KDa的热激蛋白,在植物耐热反应中起着重要作用。笔者详细分析了4种常见的茄科植物番茄、烟草、辣椒、马铃薯和模式植物拟南芥中各种sHSPs基因序列的系统进化关系,并综述了热激蛋白基因在不同胁迫条件下的表达和调控机理。     

热激诱导番茄果实细胞色素C的释放

细胞程序化死亡(Programmed Cell Death,PCD)在植物生长发育及胁迫反应过程中起着重要的作用。线粒体中细胞色素C的释放是植物发生PCD的早期特征之一。番茄果实作为一种模式植物在热胁迫过程中有许多抗逆反应。试验优化了番茄果实线粒体蛋白和细胞质蛋白的提取及Western杂交检测技术,并检测到番茄果实经热激处理后细胞色素C从线粒体释放到细胞质,为番茄果实PCD的深入研究奠定基础。     

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。     

短时干旱胁迫对水旱稻叶绿素荧光的影响

正作物光合作用对干旱胁迫反应十分敏感,干旱胁迫环境下植物叶片的叶绿素稳定性下降,含量降低,叶片的光合速率也降低,从而作物的产量降低。干旱胁迫造成植物的气孔关闭、水分平衡失调和酶失活会降低CO2同化量和光系统域光化学活性与光合电子需求不平衡,伤害叶片的叶绿体光合机构PS系统,引发光合机构受损。耐性品种具有较强的热耗散和光呼吸等耗散过剩光能的调节机制,对干旱和光     

一氧化氮与植物抗逆性的关系

一氧化氮（NO）广泛分布于生物有机体中,具有多种生理功能,不仅能调节植物的一些生长发育过程,还在植物抗生物胁迫和非生物胁迫中发挥着重要作用。从NO参与植物抗病反应、水分胁迫应答、盐胁迫应答等方面阐述了NO与植物抗逆性的关系。     

植物体内一氧化氮的合成及其对非生物胁迫响应的研究进展

一氧化氮在植物的生长发育和对胁迫的反应过程中参与了多种生理活动。植物通过NO合成酶、硝酸还原酶、非酶促途径3种途径合成NO;大多数非生物胁迫都能诱导NO的产生。植物细胞中的NO具有双重作用:低浓度的NO能够促进植物的生长与发育,提高植物的抗逆性;而高浓度的NO则对植物细胞有毒害作用。在对非生物胁迫的反应中,NO能够减轻活性氧对植物细胞的伤害,并和其他的信号分子结合,共同调节胁迫响应基因的表达。     

植物非生物胁迫的研究进展

植物生长的自然环境是由一系列复杂的生物胁迫和非生物胁迫构成。且植物对这些胁迫的反应同样复杂,其中干旱、水淹、冷、高盐等非生物胁迫对植物的危害尤为严重。文章对国内外近年来植物非生物胁迫响应机制、转录因子在非生物胁迫过程中的作用和基因工程对培育具有非生物胁迫耐受性作物的应用进行讨论。     

热胁迫对植物生理影响的研究进展

热逆境是影响植物生理过程的重要生态因子之一.近年来,伴随着全球气温变暖,热胁迫对植物的影响愈加显著.该文从高温胁迫对植物叶片功能(包括叶绿素含量、光合作用、蒸腾速率)、细胞膜结构、渗透调节物质、抗氧化物质等方面的影响的研究进展进行了综述,旨在为植物抗热性品种的选育提供参考.     

植物涝害逆境研究进展

低氧胁迫对植物造成一系列的伤害,而植物对胁迫作出响应机制,发生一系列的生理生化反应。     

植物激素对铝毒胁迫反应调控的研究进展

铝是地壳中含量最丰富的金属元素,土壤酸化会导致其中铝的溶解度大幅增加,产生大量对植物有毒害作用的离子态 Al3+,抑制根系生长,对养分吸收及众多生理生化代谢过程都会产生影响,进而降低作物产量。铝毒胁迫已经成为占全球耕地面积 40% 酸性土壤中作物生长的最主要限制因子。植物激素是调控植物应对各种环境胁迫反应的关键内源因子,对植物提升抗逆性和应对胁迫适应性生长、生存至关重要。脱落酸、生长素、乙烯、细胞分裂素和茉莉酸等主要植物激素在调控植物应对铝毒胁迫反应过程中发挥重要作用。大量研究表明,植物激素还可以通过调控细胞壁修饰酶活性、活性氧代谢和有机酸分泌来提升植物对铝毒胁迫的适应性。此外,不同植物激素信号间也存在复杂的交互作用,共同介导和调控植物应对铝毒胁迫适应性反应。为全面了解植物激素在铝毒胁迫反应中的作用机制,为植物铝毒耐性分子遗传改良提供新的思路,对植物激素信号在参与植物响应铝毒胁迫反应过程中的信号转导和调控作用进行综述,并对铝毒胁迫下植物激素的研究方向进行展望。     

热激因子对增强植物耐热性的研究进展

热激因子作为生物体在热胁迫和其他胁迫中基因转录激活信号转导通路中的重要成员,能直接启动下游热激蛋白基因的表达,维持细胞内蛋白质的稳态状态.介绍了植物热激因子的种类、结构特点、调控机制及其在不同作物中对高温和其他胁迫下的重要作用.     

植物抗盐机理研究进展

对近年来植物抗盐机理的研究进展作了概述,阐明了植物在盐胁迫下的反应、盐胁迫作用机理以及植物的抗盐调控机制,指出了目前植物抗盐机理研究存在的问题。     

植物中热激蛋白的研究进展

高温是影响当前农业生产的重要不利环境因素之一。当植物受高温胁迫时会产生应激反应,降低正常基因的表达,并启动热激基因产生热激蛋白,以使植物顺应高温环境。热激蛋白在进化上是高度保守的,可以分为五大类,其中低分子量的热激蛋白是植物热激反应所特有的。很多热激蛋白的表达都受到转录因子的控制,目前已清楚热激蛋白基因的功能及表达调控机制。与耐热性相关的信号传递途径,以及整个信号传递网络系统的机理将是今后研究的热点。