水杨酸与植物抗逆性

非生物胁迫与生物胁迫均能诱导植物体内水杨酸(SA)的合成,从而缓解逆境对植物造成的伤害,增强植物的抗逆性.本文介绍了近年来有关SA诱导植物抗逆方面的研究进展,并对其作用机理进行了简要综述.  

植物耐盐基因工程研究进展

盐害是农作物减产的主要因素,提高作物的耐盐性是提高全球粮食产量的基础。文章较系统地概述了植物盐胁迫信号传导通路研究现状,植物耐盐基因的挖掘,包括基于EST数据库的基因挖掘、通过转录谱确定胁迫响应基因以及应用转基因手段确定基因在胁迫耐受机制中的功能。同时系统阐述了各类耐盐基因的应用,包括渗透调节物质合成酶基因、氧胁迫相关基因、离子转运相关基因、编码转录因子的调节基因、感应和传导胁迫信号的蛋白激酶基因和其他调控序列。文章还对植物耐盐基因工程研究的现状进行了分析和提出建议,对进行植物基因工程研究工作具有参考价值和指导意义。  

茶树胆碱单加氧酶CsCMO的克隆及甜菜碱合成关键基因的表达分析

【目的】从茶树中克隆甜菜碱（GB）合成途径中的关键酶——胆碱单加氧酶CsCMO，研究不同逆境胁迫和不同抗寒茶树品种间GB合成中关键基因的表达模式，并分析茶树体内GB的含量，为茶树抗性育种奠定基础。【方法】采用反转录PCR结合RACE技术，从茶树中克隆CsCMO的全长cDNA序列，并对其进行生物信息学分析，结合前期克隆得到的茶树甜菜碱醛脱氢酶CsBADH，用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）方法分析这2个基因的表达模式，紫外分光光度计测定GB含量。【结果】克隆得到茶树CsCMO（GenBank登录号：JX050146）的cDNA全长1 558 bp，包含1 305 bp的完整开放阅读框（ORF），编码434个氨基酸，并被定位在叶绿体上。氨基酸序列分析表明，CsCMO含有CMO中保守的Rieske型2Fe-2S结构域和单分子非血红素Fe结合位点，与其它植物CMO序列相似性在50%以上；进化树分析显示，它与枸杞的关系最近。qRT-PCR分析表明，4℃低温、NaCl盐和ABA处理均能诱导CsCMO和CsBADH表达，96 h内随着处理时间的增加，表达量呈增加趋势，但2个基因的表达模式有差异，盐胁迫诱导基因表达更显著；在不同抗寒品种中，2个基因的表达在抗性强的品种中表达量总体要高于抗性弱的品种，且CsBADH的变化比CsCMO的显著。3种胁迫处理48 h后，叶片中的GB含量均增加；低温处理后抗寒性强的品种中GB含量比抗寒性弱的高。【结论】克隆了茶树CsCMO，在低温、NaCl盐以及ABA处理下，GB积累，CsBADH和CsCMO上调表达，且盐胁迫下的表达更明显，表明GB与茶树抵御这3种胁迫关系密切。  

植物对干旱胁迫的生理和分子反应

植物赖以生存的环境并不总是适宜的,干旱缺水、炎热、霜冻、盐碱、病虫草害等都会对植物的生长造成不利的影响,在这些不利的因素中,干旱对植物造成的损害在所有非生物胁迫中占首位。地球上约1/3的土地面积属于缺少水分的干旱和半干旱区域,我国的干旱、半干旱地区约占全国土地面  

外源水杨酸与植物非生物胁迫抗性的关系及其作用机制

水杨酸是一种存在于植物体的酚类物质,不但在植物抗病方面发挥着重要作用,而且在抵抗非生物胁迫方面(如冷、热、盐、干旱、重金属等)有明显的作用。为此,综述了近年来外源水杨酸在植物非生物胁迫抗性方面的研究进展。  

小麦蛋白磷酸酶2A调节亚基基因TaBβ-1的克隆及其在非生物胁迫下的表达特性

 【目的】克隆小麦蛋白磷酸酶2A（PP2A）调节亚基（PR55）基因TaBβ-1,分析其在非生物胁迫下的表达特性,为小麦抗逆育种提供候选基因。【方法】以小麦品种旱选10号为材料,通过电子克隆和RT-PCR获得TaBβ-1的全长cDNA序列,采用生物信息学软件分析TaBβ-1及其编码蛋白TaBβ-1的序列特征,预测其功能,利用实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR）技术分析该基因在小麦孕穗期不同组织中、不同生育时期新叶中的表达情况,以及在PEG、NaCl、低温及外源激素ABA等非生物胁迫下的表达模式,检测不同水分条件下成株期转基因拟南芥的叶片细胞膜稳定性。【结果】获得TaBβ-1的全长cDNA序列1 931 bp,其开放阅读框 （ORF）为1 539 bp。该基因编码512个氨基酸,预测TaBβ-1蛋白分子量为57.1 kD,等电点为5.87,含有PP2A调节亚基的1个CDC55保守结构域、1个alpha/beta结构域、2个PR55保守结构域和6个WD重复子。TaBβ-1在小麦孕穗期的根、穗、叶中均有表达,表达量依次为根＞穗＞叶;在不同生育时期的新叶中,苗期叶片的表达量最高。TaBβ-1的表达明显受PEG、NaCl、低温以及外源ABA的诱导。【结论】小麦蛋白磷酸酶2A调节亚基家族基因TaBβ-1在小麦苗期叶片中的表达量明显高于根、穗以及其它时期的叶片;TaBβ-1参与对高渗、高盐、低温等多种胁迫以及ABA处理的应答反应,但表达模式不同;在水分胁迫条件下,转基因拟南芥比野生型具有较高的细胞膜稳定性。  

小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的克隆及其对非生物胁迫的响应

【目的】分析小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的特征及其对非生物胁迫的响应，并探讨其在小麦抗逆调控过程中的生物学功能。【方法】利用RACE技术克隆了该基因cDNA全长，采用生物信息学方法分析克隆基因编码蛋白的特性，并通过半定量RT-PCR分析该基因在非生物胁迫条件下的表达特性。【结果】TaPM19-1的cDNA全长1 090 bp，无内含子，编码蛋白包含182个氨基酸，分子量为19.02 kD，包含有典型的AWPM19保守域；依据氨基酸序列将来源于不同植物的16个AWPM19类蛋白分为3组，TaPM19-1与2个来源于大麦及1个二穗短柄草的AWPM19类蛋白亲源关系最近，同属于第三组。高级结构分析显示，TaPM19-1可形成4个由α-螺旋组成的跨膜域，N端位于膜内，包含由27个氨基酸组成的信号肽，C端近40个氨基酸位于膜内。表达分析显示，TaPM19-1除在发育后期的种子中有较高水平表达外，其它组织中未检测到表达；在所检测的2个小麦品种根系中，TaPM19-1的表达受ABA诱导，但在叶片中的表达量极低；水分胁迫条件下，该基因在根系和叶片中均呈现较强的诱导表达特性；在高盐和高温胁迫条件下，该基因在洛旱2号小麦中均可诱导表达，而在中国春小麦中未检测到该基因表达；在低温胁迫条件下，未检测到TaPM19-1的表达。【结论】获得了小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的cDNA全长，其编码蛋白可形成典型的跨膜结构特征；该基因受植物激素ABA的诱导，在洛旱2号中也可被干旱、高盐和高温胁迫诱导，但在中国春中对高盐和高温胁迫无响应。推测TaPM19-1在洛旱2号和中国春中存在不同的转录调控机制。  

植物胁迫反应中质外体蛋白质组生物信息学分析

植物质外体在植物胁迫反应中起重要作用.本研究通过对质外体蛋白组相关文献挖掘和数据库的检索,依据细胞作用过程,将质外体蛋白组检索归类.参与生物胁迫反应的质外体蛋白主要分2类,即防御反应蛋白和细胞壁修饰蛋白;参与非生物胁迫反应的质外体蛋白也分2类,即氧化还原稳态调节蛋白和胁迫反应蛋白.综合分析表明,7类蛋白既参加生物胁迫反应,也参加非生物胁迫反应.通过对质外体蛋白质组的研究可以加深对2种胁迫下信号传导机制和调控机制的理解.  

一个水稻串联锌指蛋白OsDOS基因的表达模式分析

通过比较水稻野生型(WT)和光敏色素B突变体(phyB)的基因表达图谱,筛选出一个受phyB调控、编码植物特有串联锌指(TZF)蛋白的基因OsDOS,并分析了该基因编码蛋白及其启动区的生物信息学特征,以及该基因的表达模式。结果显示,OsDOS基因在phyB突变体中的表达水平明显高于野生型,推测phyB感受的光信号抑制OsDOS基因的表达。OsDOS基因在叶片中表达最高,其次是萌发的胚。另外,通过检测NaCl和PEG处理后WT水稻中OsDOS基因的表达情况,发现盐和干旱胁迫可能抑制该基因的表达;在ABA处理后OsDOS基因的表达模式与上述非生物胁迫处理的结果相似,因此推测NaCl和PEG非生物胁迫可能通过ABA途径而影响OsDOS基因的表达。本研究结果为深入分析OsDOS基因在水稻生长发育中的作用奠定了基础。  

植物抗旱耐盐机制概述

综述了植物抗旱耐盐的生理调控机制及转基因对植物抗旱耐盐性的影响,并提出了所存在的问题和未来的发展前景。