差异蛋白质组学及其在植物盐胁迫响应研究中的应用

随着蛋白质组学技术的发展,差异蛋白质组学的研究已引起国内外学者的广泛关注。介绍了植物差异蛋白质组学的产生背景及在凝胶和非凝胶技术方面的最新技术方法,植物差异蛋白质组学近年来正从定性向精确定量的方向发展。综述了差异蛋白质组学在植物盐胁迫响应研究中的最新进展,指出了差异蛋白质组学在植物盐胁迫响应研究中依然存在着过多地依赖于双向电泳-质谱（2DE-MS）技术,研究对象不多,不能有效分离相关蛋白质,差异蛋白质丰度分析不精确等问题。最后,提出将差异蛋白质组学和基因组学技术相结合来研究植物盐胁迫响应,从分子水平上系统诠释植物耐盐机制是今后研究的方向。参33     

双向电泳技术在植物应答非生物胁迫蛋白质组学研究中的应用

介绍了双向电泳技术（2-DE）的基本概况及其在植物应答非生物胁迫蛋白质组学研究中的应用,并对今后的发展进行了展望。     

植物响应温度胁迫蛋白质组学研究进展

温度胁迫是重要的非生物胁迫因子之一,对植物的生长发育、地理分布和品质产量等产生重要的影响。温度胁迫下植物的蛋白质组学研究可以系统揭示不同温度条件下植物蛋白质的表达状况,从而深入了解温度胁迫下植物的基因表达调控机制、植物响应温度胁迫机理。综述了植物响应高温和低温胁迫蛋白质组学的研究现状、存在问题和发展方向。     

非生物胁迫下植物根系的蛋白质组学研究进展

非生物胁迫是制约植物生长发育、影响作物产量和质量的关键因素,探讨非生物胁迫对植物生长发育的影响是研究植物抗逆机制的重要内容之一,对于开展逆境胁迫耐受性植物育种有着重要意义。综述了植物根系在非生物胁迫下蛋白质组学的研究进展,探讨了非生物胁迫下植物根系蛋白质水平的动态变化,描述了特定蛋白质网络及其相关应答机制,并对非生物胁迫下植物根系的蛋白质组学研究进行了展望。     

植物应答非生物胁迫的蛋白质组学研究进展

高盐、低温、干旱等非生物胁迫是全球农业减产的主要因素。近年来蛋白质组学方法越来越多地被应用到植物应答非生物胁迫的研究中,鉴定出许多新的抗逆蛋白质,揭示了参与胁迫耐受的蛋白质翻译后调控机制,增进了对于植物耐受非生物胁迫分子机理的认识。综述了植物应答非生物胁迫蛋白质组学研究的最新研究进展,探讨了存在的主要问题,最后指出了需加强的研究方向。     

植物响应盐胁迫蛋白质组学研究进展

盐胁迫严重影响作物生长发育,是导致作物产量和品质下降的主要逆境因子之一。蛋白质是植物生理功能的执行者和生命活动的直接体现者,明确盐胁迫下差异表达蛋白质的种类及性质,对于提高植物抗盐性研究具有重要意义。蛋白质组学技术是研究差异表达蛋白质的强有力工具,本文综述了国内外应用蛋白质组学技术在植物盐胁迫响应方面的研究进展,比较了甜土植物与盐生植物响应盐胁迫的差异蛋白质的种类,并对利用蛋白质组学技术在植物盐胁迫响应研究方面进行了展望。     

蛋白质组学研究揭示的植物细胞壁逆境应答蛋白质

细胞壁是植物细胞最外层的屏障,参与细胞支撑、物质运输与抵御逆境等过程。近年来,定量蛋白质组学技术被应用于植物细胞壁逆境应答调控机制的研究,已经报道了小麦、玉米、大豆和番茄等植物根、下胚轴和茎等器官细胞壁应答生物胁迫(如青枯病菌感染)与非生物胁迫(如水淹和缺水)过程的蛋白质变化,为揭示细胞壁逆境应答机制提供了新线索。     

硅对植物抗逆性影响的研究进展

硅作为有益元素,具有促进植物生长、提高作物产量的作用,同时硅在增强植物抗逆性方面也发挥着重要作用。为进一步探究硅增强植物抗逆性的深层作用机制,本文综述了硅增强植物抵御生物胁迫（包括病原菌、害虫等）及非生物胁迫（干旱、盐害、重金属等）方面的研究进展,认为硅可通过改善植物形态、平衡养分吸收、调节激素代谢、改良土壤性状等多种作用机制缓解胁迫。针对硅的未来研究方向进行了展望,如硅抵抗各种胁迫的耦合机制,深入研究硅提高植物抗逆性的生物化学及分子机制以及加强新型硅肥及配套施用技术的研发。     

藻类响应环境胁迫的蛋白质组变化研究进展

环境变化会影响植物的生长与代谢。近来,藻类植物应答环境胁迫的蛋白质组学研究已成为热点。整合分析了藻类植物应答各种环境胁迫(盐、重金属、温度、光和营养元素等)的蛋白质组学研究结果,为全面理解藻类植物响应环境胁迫的代谢调控机制提供了重要的信息。     

植物响应环境胁迫过程中的蛋白质组变化规律研究进展

植物在生长过程中可能会受到来自环境的多种胁迫,包括以高温、低温、干旱、水涝、高盐、臭氧、光照、矿物质、酸雨、辐射、重金属和机械损伤为代表的非生物因素环境胁迫和以诱导子、细菌、真菌、病毒和植食性动物为代表的生物因素环境胁迫。植物通过改变自身的蛋白质表达水平来对各种环境胁迫作出响应,因此蛋白质组学技术方法能够更好地揭示植物耐受胁迫相关的重要蛋白质群组的动态变化规律,发现植物响应环境胁迫的重要标志物。对近年来植物应答环境胁迫的蛋白质组学研究进行综述,以期从组学角度拓展植物耐受胁迫机制的认识。     

蛋白质组学在番茄非生物逆境胁迫中的研究进展

【目的】回顾近年来蛋白质组学在番茄逆境胁迫中的研究进展,综述蛋白质组学技术在番茄响应非生物(盐碱、干旱、高温、低温、其它)胁迫上的研究进展,为利用蛋白质组学技术进一步研究番茄响应非生物逆境胁迫的分子机制奠定理论基础。【方法】运用统计学方法收集文献资料,并分析汇总蛋白质组学技术在番茄响应非生物(盐碱、干旱、高温、低温等)胁迫的研究文献进展情况。【结果】盐胁迫耐受性(渗透调节,渗透保护,离子稳态,消除氧清除剂,胁迫反应等)与胁迫的持续时间有关;下调的蛋白主要参与代谢和能量转换,上调的蛋白参与信号转导或运输;干旱应答蛋白包括与耐热性和渗透性保护剂的产生、脂质代谢、细胞壁修饰、神经酰胺代谢和丝裂原活化蛋白磷酸化相关的蛋白;蛋白质广泛参与了细胞过程,包括防御/应激反应,离子结合/转运,光合作用和蛋白质合成;最初如何感知胁迫条件,以及植物器官激活了哪些主要反应,可以避免低温胁迫晚期相关蛋白的干扰。【结论】在非生物逆境胁迫条件下,番茄通过改变自身的蛋白质表达水平对各种非生物胁迫作出响应。蛋白质组学研究能够全面揭示番茄响应胁迫时其细胞内蛋白质的动态变化规律,鉴定差异表达的蛋白质,是番茄抗逆生物学研究的重要组成部分。     

大豆解螺旋酶基因GH1的克隆与载体构建

非生物胁迫（高盐、低温、干旱）严重限制植物的生长与发育。研究表明,高等植物中的DEAD-box RNA解螺旋酶广泛参与植物非生物胁迫应答,过表达解螺旋酶基因可明显改良转基因植株的抗逆能力。目前,大豆的RNA解螺旋酶基因序列也已发现,但其具体功能还不明晰,有待进一步研究确定。本实验以大豆为实验材料,根据Genbank发表的RNA解螺旋酶基因GH1的序列设计引物,通过RT-PCR的方法将其体外扩增并构建相应的表达载体,为下一步的研究奠定基础。     

水稻响应非生物逆境胁迫的蛋白质组学研究进展

文中从盐胁迫、重金属胁迫、温度胁迫、干旱胁迫和其他非生物胁迫5个方面对水稻响应非生物逆境胁迫的蛋白质组学研究进展进行了详细地阐述,并对其未来的发展进行了展望。     

非生物胁迫下植物体内丙酮醛代谢的研究进展

由于植物固着生长,其无法通过移动来逃避逆境,故非生物胁迫（如极端温度、盐胁迫、干旱或光胁迫等）会伴随着植物的整个生长发育过程,严重胁迫植物的分布、生长、品质和产量,甚至生存。植物只能通过改变自身形态结构以及生理生化反应来适应环境,或者通过释放化学物质来影响周边其他植物的生长发育,以改变微环境,使环境向着更适合自己生长的方向发展。丙酮醛（methylglyoxal,MG）又称之为甲基乙二醛,作为植物体内正常的生理代谢产物可由多条途径产生,其最主要的来源是糖酵解途径,如糖酵解中间体二羟丙酮磷酸和甘油醛3-磷酸去除磷酸基。而植物体内MG的分解主要靠乙二醛酶系统,包括乙二醛酶I、乙二醛酶II以及还原型谷胱甘肽,MG经乙二醛酶降解后形成D-乳酸。在正常生长条件下,植物体内的MG含量维持在较低水平,而当植物遭受非生物胁迫时,其含量会迅速升高;植物体内的MG含量过高会破坏植物细胞的增殖和生存,控制细胞的氧化还原状态以及其他许多方面的新陈代谢过程,最终导致生物大分子蛋白质、DNA、RNA、脂质和生物膜的破坏。因此,MG现在被认为是植物非生物胁迫耐受性的潜在生化标志物,并受到科学界的广泛关注。该文结合最新的研究进展,对非生物胁迫下植物体内丙酮醛合成及降解机制予以综述。     

蛋白质组学及其在植物非生物胁迫研究中的应用

蛋白质组学旨在阐明执行生命活动的全部蛋白质的表达规律与生物功能,是后基因组时代的研究热点之一.本文简要介绍了蛋白质组学的研究内容与关键技术,概括了它在非生物胁迫伤害机理与植物适应机制研究中的应用,展望了蛋白质组学在该领域内的发展前景.     

园艺植物 WRKY 基因功能研究进展

WRKY 转录因子是植物中特有的一类反式作用因子。WRKY 基因家族成员众多,是植物中最大的转录因子家族之一。目前,已在多种园艺植物中对该家族进行了全基因组鉴定。大量研究表明,WRKY 转录因子参与了植物中多种生物学过程,如营养剥夺、胚胎发生、种子发育、毛状体发育、叶片衰老及其他发育和激素调节的过程,是许多调控信号网络的重要组成部分。WRKY 转录因子还可参与植物适应各种逆境的转录调控,已被证明其在生物应激反应中发挥重要作用并参与植物的防御机制,其在植物防御病菌、病毒和虫害调控过程中的重要作用正被逐步揭示。此外,WRKY 转录因子在植物响应环境中非生物胁迫方面的作用也被不断解析,其可参与调控植物对干旱、温度、盐及渗透的响应,并在此过程中发挥正向或负向调节作用。本文基于近年来的相关研究成果,重点综述了 WRKY 转录因子在园艺植物生长发育、胁迫响应和代谢合成方面所发挥的作用和调控机理,进一步明确园艺植物 WRKY 转录因子的重要生物学功能,阐明 WRKY 转录因子介导的转录调控网络,为园艺植物优良性状相关的遗传资源挖掘和分子育种提供理论支撑。     

植物bZIP转录因子在非生物胁迫中的作用

非生物胁迫因子如干旱、高温、低温和盐碱等严重影响着植物的生长发育,碱性亮氨酸拉链(bZIP)类转录因子与非生物逆境胁迫响应有密切关联。综述了植物bZIP类转录因子在应答非生物逆境胁迫中的作用及研究进展。