蛋白修饰调控植物育性与生殖发育的研究进展

植物育性与生殖发育不仅与植物繁衍后代息息相关,也是作物杂种优势利用技术的遗传基础。探究作物生殖发育的分子调控机制是植物发育研究的重要科学内容,也是农作物杂交育种的重要需求。蛋白质修饰是重要的翻译后调控方式,广泛参与植物生长发育的各个过程。近年来,植物育性调控和生殖发育的分子网络调控研究取得了重要进展,但尚未系统总结蛋白质修饰在该发育过程中的功能和作用。为此,本文总结了磷酸化、泛素化、SUMO化和糖基化等多种蛋白修饰类型在植物育性调控和生殖发育阶段的调控作用,以期为后续的研究提供参考和思路。     

赤霉素对植物生长影响的研究进展

赤霉素(GAs)是高等植物体内调控发育的重要激素,在植物生长发育过程中有重要的作用。它参与调控植物发育和各种生理过程。本文根据最新研究综述了赤霉素对植物生长调控影响的研究进展     

植物分枝发育调控的研究进展

植物分枝发育在植物形态建成中具有重要作用,与植物生物量和作物产量关系密切。随着植物基因组学和分子遗传学的快速发展,分枝发育的研究取得了较大进展。近年来,人们从拟南芥、水稻、豌豆、矮牵牛、番茄、玉米突变体中克隆了一系列与分枝相关的重要基因,对植物分枝发育调控机制的认识不断深入。本文综述了植物分枝发育受到遗传、激素、环境等多种因素控制以及近年来腋生分生组织形成和生长相关基因的研究进展。     

植物分枝发育的调控机制

高等植物的分枝发育决定着植物地上株型系统,与植物生物量和作物产量密切相关。植物分枝发育受环境因素、遗传因素和植物激素多重调控。近年来通过对各种突变体的研究,人们对植物分枝发育调控机制的认识不断深入,克隆到了一系列重要基因。目前对于植物分枝发育调控机制的研究已成为作物分子遗传育种的重要依据。     

ROP信号途径在细胞极性发育中的研究进展

细胞极性生长机理研究主要围绕极性生长区域的建立和维持、胞内外信号对该区域的时空调控等核心问题而展开。目前已知多个信号分子,如钙离子、ROP小G蛋白和活性氧等在植物细胞极性发育中发挥重要作用,调控胞内细胞骨架的动态重组、囊泡的极性运输和胞吐作用等多方面。本文主要对植物特有的小G蛋白家族ROP在极性发育模式系统(花粉管、根毛与铺板细胞)中的相关研究进展进行了系统的归纳总结,并在此基础之上对可能的调控机制进行了初步的展望。     

植物表皮毛发育分子调控机制的研究进展

植物表皮毛在环境和植物相互作用中起到缓冲区域的重要作用,而细胞发育分化的独特性使其成为研究细胞发育调控和细胞命运决定等过程的最佳体系。近年来,随着分子生物学等技术的快速发展,植物表皮毛发育分子调控机制的研究发展较快。特别是模式植物拟南芥的部分关键的调控基因已经被克隆并获得其功能信息,为其他植物复杂表皮毛的研究和农业应用提供了理论指导。该研究主要以表皮毛发育时间的先后顺序综述该领域的研究进展、影响因素和其他植物表皮毛研究的现状,以期为大众和研究者提供比较全面的有关植物非分泌型表皮毛分子调控研究的进展信息。     

硝酸盐吸收和转运的分子调控网络

氮作为一种限制农作物产量的关键因素在植物的生长和发育过程中起着极其重要的作用。综述了硝酸盐调控网络中各基因家族及其相互关系,展望了植物硝酸盐调控网络的未来研究方向,这可为未来植物硝酸盐吸收、运输、储存及再利用等的研究和氮素高效利用分子育种提供借鉴。     

活性氧在环境胁迫诱导的植物细胞程序性死亡中的作用

细胞程序性死亡（PCD）发生在许多植物生长发育过程中和非生物的逆境条件下,是由细胞自身基因编码的、主动的、有序的细胞死亡形式。活性氧（ROS）在植物的生长、发育和对外界生物和非生物环境刺激的反应及细胞程序性死亡等调控过程中是一个重要的信号分子。本文综述了ROS的产生、对植物在环境胁迫下防御反应的作用以及与其他一些信号分子在植物PCD中的相互作用。     

植物花粉发育的基因工程研究进展

植物花粉发育过程极其复杂,众多基因参与其中并对花粉发育的正常进行发挥着重要作用。植物花粉发育的基因工程研究是将花粉发育的分子水平研究和植物个体发育调控研究联系起来的中间环节,有助于全面认识植物花粉发育的机理。综述了植物花粉发育相关基因的分离、表达及其调控的研究进展,探讨了利用基因工程创造雄性不育的几种方法,并对今后的应用前景进行了展望。     

植物雄性不育的机制及应用研究进展

雄性不育在植物生长和发育中发挥着重要作用。概述了植物雄性不育的形成、分类、细胞生物学、物质能量代谢等特征,从表观遗传学、分子标记、基因型鉴定、转录调控因子、基因表达等方面阐述了植物雄性不育的分子机制,揭示了生长调节剂对植物雄性不育的影响。最后,从植物雄性不育材料获取方法的选择与评估、优良不育系和授粉系的筛选、高产不育系培育等方面分析了植物雄性不育应用所面临的问题、对策及发展趋势。     

植物叶序发生的分子机制研究进展

叶序（Phyllotaxis）是指植物叶片在茎或枝条上坐落有序的排列方式。早期对叶序发育的研究工作主要集中在叶序形态学观察上，随着分子生物学的不断发展，科学家们开始揭示了这一过程背后的分子机制。研究表明，叶序发育受到多个基因的精细调控，同时，生长素和细胞分裂素等激素在叶序发育中起着重要的作用。大量的分子组分、物理因素以及复杂的调控网络共同决定了植物叶序的模式。对近年来国内外有关叶序模式调控的分子机制研究进展进行综述。     

棉纤维细胞初生发育过程中的基因表达

棉纤维细胞是由胚珠的部分表皮细胞经分化突起发育而成的,在整个生长发育过程中棉纤维细胞只生长不分裂,是一种很好的研究植物细胞生长发育机理的模式材料．近年来国内外不少研究者已经分离出一批对棉纤维初生生长发育有重要作用的功能基因,并阐明了这些基因的表达及调控特征．这些基因的分离和鉴定不仅有助于阐明植物细胞分化和伸长发育的分子机理,而且还可以促进棉纤维品质改良遗传工程的开展。     

环境因子对黄酮代谢的影响及其分子机制

黄酮是植物体内一类重要的代谢物,它们不仅对植物的生长、发育及适应性等方面有重要的调节作用,而且含有很多活性成分具有良好的药用价值。本文综述了黄酮类物质在植物和药理方面的重要作用,介绍了其代谢途径以及代谢中的重要基因和酶。同时本文还介绍了阳光、紫外辐射和水分等环境因子对黄酮代谢中的重要基因的调控,并阐明环境因子对黄酮代谢产生影响的分子机制。     

蛋白质组学在发育生物学研究中的应用

发育生物学主要研究生物体从精子和卵子的发生、受精、胚胎发育、生长到衰老、死亡的规律。一个生物体的蛋白质随发育阶段、特定组织等变迁而不断变化,蕴藏着巨大的动态的生命活动的信息量,利用蛋白质组学技术可从分子水平了解生物体的发育调控、发育异常等的机制,具有重要的意义和广泛的应用前景。综述了蛋白质组学主要研究方法及其在动物和植物发育生物学中的应用。     

植物AGAMOUS基因调控机制研究进展

花发育调控基因的上下游基因及其功能是植物发育遗传学的研究热点之一。AG（AGAMOUS）基因是调控植物花器官发育的一个重要基因。目前公认AG至少具有4个功能：抑制A功能基因;终止花分生组织;指定雄蕊和心皮属性;调控胚珠的发育。在3亿年的进化过程中,虽然部分植物AG同源基因出现了复制,但是功能相对保守,没有发生较大的变化,明确其作用的分子机制及上下游基因,对于农艺、园艺和基因控制技术具有重要的价值。     

植物体与植物体细胞无性系发育中的DNA甲基化及其表达调控研究进展

从DNA甲基化与基因表达调控模式、DNA甲基化形式、植物发育中DNA甲基化调控、体细胞无性系发育中的DNA甲基化等方面,阐述DNA甲基化在植物体与植物体细胞无性系发育中的相关机制,评述植物体与植物体细胞无性系发育、繁殖等的相关分子机制及表观遗传机制。     

油菜素内酯在植物生长发育中的作用机制研究进展

油菜素内酯是一种十分重要的甾醇类激素,参与调控了植物多方面的生长发育过程。近几年,研究人员结合遗传学、基因组学、蛋白质组学和细胞生物学等方法,使油菜素内酯的研究取得了显著进展。主要针对油菜素内酯在促进植物细胞伸长、细胞分裂、生殖发育、植物光形态建成、植物抗逆性及向性生长等方面的分子机制研究进行了综述,以期为相关研究提供参考。     

植物雌配子体发育的分子调控研究进展

近年来,以雌性不育突变体植株为材料,应用遗传学方法与分子生物学技术来研究雌配子体及胚珠发育的分子调控机制引起人们的重视,并取得了重要进展.该文从雌配子体发育、胚珠发育及珠被发育等几个方面综述了近年来植物雌配子体发育的分子调控机制研究进展.国际上大部分研究都以草本的模式植物或农作物为材料.通过化学诱变以及转座子和T-DNA插入等诱变方法,已经在拟南芥中鉴别出许多胚珠和胚囊发育异常的突变体,并初步获得了一些影响雌配子体发育的调控基因.由于木本植物的生长发育周期长而复杂,发育生物学方面的研究还停留在形态解剖学和生理生化水平上.国内最近几年以油松和文冠果的雌性不育突变体为材料,从分子调控水平开展了木本植物发育生物学的研究.      

谷氨酸调节根系形态建成的研究进展

根系的主要生理学功能是在土壤中探寻并获取所需要的物质,以维持植物的正常生长与发育。根系形态的建成通常能够随着土壤环境的变化而做出适应性调整,以利于其竞争土壤中的养分、水分等。阐述了L-谷氨酸（L-Glu）在高等植物氮代谢过程中的核心作用位置、在植物体内外环境中浓度变化状况,以及其作为生物信号分子有着远古的进化起源等。综述了近期所发现的关于外源L-Glu调控根系生长发育的生物学特征,并讨论了L-Glu调控根系生长与形态结构的可能性分子遗传学机理,这对认识植物有效竞争土壤中的有机（氮源）营养具有重要的生态学和农学意义。     

昼夜节律调控拟南芥核黄素信号传导

植物昼夜节律钟对调控植物生理进程、环境响应和发育起着重要作用。与此相似,核黄素信号途径广泛参与调控植物生长与发育。研究结果表明:在野生型拟南芥叶片中,内源黄素含量(核黄素、FMN、FAD)在24 h周期内呈节律波动;RT-PCR分析表明,外源核黄素处理植株增强或抑制许多基因的表达,这些基因在野生型植株24 h内的表达水平也受昼夜节律调控;此外,外源核黄素能诱导植物产生防卫反应,该过程也受昼夜节律调控。因此得出结论:植物昼夜节律钟调控核黄素信号传导反应。