科技与产品

<正>中国科学院在植物抗病机制研究中取得进展植物在长期的进化过程中,形成了多个层次的免疫反应,包括细胞表面受体激活的免疫反应和胞内免疫受体激活的免疫反应。最近研究表明植物囊泡运输,如内吞和胞吐在植物先天免疫反应中发挥重要作用。尽管研究发现植物表面免疫受体的激活需要内吞作用,然而,植物如何调控内吞和胞吐过程并不清楚。中国科学院遗传与发育生物学研究所唐定中课题组利用拟南芥与白粉菌互作的研究体系,通过生理、生化及遗传学的手段,解析了胞吐复合体成员     

科学家研究发现植物免疫新机制

<正>植物通过细胞表面免疫受体识别来自于病原微生物的分子,激活天然免疫;而病原微生物通过向植物细胞分泌效应蛋白,这些蛋白往往通过翻译后修饰宿主蛋白,抑制天然免疫反应;植物通过进化,利用动植物中保守的、定位于胞质的NLR类型的免疫受体识别效应蛋白,重新激活免疫反应。研究胞内免疫受体识别病原微生物效应蛋白的分子机制不仅有助于理解植物与病原微生物间的进化关系,还能为研究动物     

细胞穿透肽介导的小黑麦小孢子遗传转化研究

本研究选用小黑麦小孢子作为供试材料,进行细胞穿透肽介导的植物单倍体细胞遗传转化可行性研究。提取单核靠边期的小黑麦小孢子进行悬浮培养,将细胞穿透肽与报告基因GFP的表达框复合物对小孢子进行转化。转化植株进行了PCR分子检测,并在荧光体视显微镜下观察外源GFP基因的表达情况。共获得21株候选转基因植株,其中染色体自然加倍植株为10株。T1代加倍植株的PCR检测结果显示,加倍的转基因株系中有3个株系的PCR检测结果呈阳性。通过荧光体视显微镜可在转基因植株的幼胚部位观测到GFP蛋白的荧光。以上结果表明外源GFP基因已经整合到小黑麦基因组上并且得到表达并稳定遗传。因此,由细胞穿透肽介导的植物单细胞转化是一种有效、可行的植物单细胞转基因方法。     

中科院东北地理所在大豆孢囊线虫致病机理研究方面取得进展

<正>大豆孢囊线虫(SCN)是引起大豆减产最严重的病害之一,合理种植抗病大豆品种是当前防治SCN最安全有效的手段。但是长期种植单一抗性品种致使SCN新的毒性生理小种出现,导致原有抗性丧失。因此,解析SCN逃避寄主免疫防御的致病机制对抗病遗传育种具有重要的理论和实践意义。效应蛋白是一类由线虫食道腺、头感器、尾感器和表皮等组织分泌到寄主细胞的蛋白或肽类小分子化合物。在与寄主互作过程中,植物寄生线虫利用口针刺穿植物细胞壁,并将效应蛋白经口针注入植物细胞中帮助其抑制或逃避寄     

植物的向光性研究进展

植物的向光性对优化地上部分的光捕获能力以及根中水和营养物质的摄取具有重要的意义。近年来,植物的向光性在分子、生物化学和细胞基础的研究方面取得了巨大进展。在模式植物拟南芥中已经确定了向光性的主要光受体是向光素、隐花色素以及光敏色素,其中向光素是最重要的光受体。向光素的激酶活性和其激酶结构域的激活环中氨基酸残基的磷酸化对向光性反应是必不可少的。激活的光受体调节生长素运输载体的磷酸化,激活或抑制其运输活性,改变PIN的定位,引起生长素梯度的形成,导致植物器官的不对称生长。此外,还有多种因素包括微管排列、激素刺激等也参与到向光性响应过程。本研究综述了国内外近年来关于向光性研究的分子机制,重点阐述从光受体激活到最终导致向光性生长的研究进展。     

植物耐盐相关基因及其耐盐机制研究进展

植物的耐盐性是一个复杂的数量性状,涉及诸多基因和多种耐盐机制的协调作用。本文综述了近年来国内外在植物耐盐分子方面的研究成果与最新进展。Na /H 反向转运蛋白、K 转运体HAK和K 转运的调控基因AtHAL3a、高亲和性K 转运体HKT等通过调控植物体内离子跨膜转运,重建体内离子平衡来抵御盐渍伤害;Δ'-二氢吡咯-5-羧酸合成酶(P5CS)和Δ'-二氢吡咯-5-羧酸还原酶(P5CR)基因、胆碱单加氧酶(CMO)和甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因、1-磷酸甘露醇脱氢酶(mtlD)和6-磷酸山梨醇脱氢酶(gutD)基因以及海藻糖合成酶基因等通过合成渗透保护物质维持细胞的渗透势、清除体内活性氧和稳定蛋白质的高级结构来保护植物免受盐渍胁迫伤害;植物细胞中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶、抗坏血酸-谷光苷肽循环中的酶等在清除细胞内过多的活性氧方面起重要作用;水通道蛋白基因与晚期胚胎发生丰富蛋白(LEA蛋白)基因参与多种胁迫的应答,它们与保持细胞水分平衡相关;另外,与离子或渗透胁迫信号转导相关受体蛋白、顺式作用元件、转录因子、蛋白激酶及其它调控序列可以启动或关闭某些胁迫相关基因,使这些基因在不同的时间、空间协调表达,以维持植物正常的生长和发育。本文还在小结中从整体水平上阐述了植物感受盐渍胁迫和其应答的基本分子机理。为植物耐盐机理的进一步研究及培育耐盐植物奠定了理论基础。     

植物免疫调节小肽分子的形成和释放机制,或为作物抗病育种提供新思路

<正>昆虫啃食、动物践踏以及周边的不利环境都会造成植物的损伤,从而导致植物面临病原菌侵入的风险。损伤部位的植物细胞会释放出多种信号分子,激活周围组织中的防御反应,以对抗病原菌的侵入。这些信号分子被称为损伤相关的分子模式(damage associated molecular patterns, DAMPs),包括ATP、细胞壁衍生分子,小分子肽和谷氨酸。在拟南芥中,植物激发子肽(plant elicitor peptides,Peps)被认为是一种     

植物先天免疫研究取得新进展

<正>植物免疫受体FLS2能够感受植物病原菌鞭毛蛋白N端的22氨基酸(flg22)并迅速激活植物的免疫反应。BIK1作为一种细胞质类受体激酶(RLCK)和FLS2形成免疫受体复合体共同调控着植物免疫受体的激活。植物NADPH氧化酶RbohD对植物受到flg22诱导之后产生ROS和气孔关闭是必须的。但是有关RbohD的调节机制并不清楚。中国科学院遗传与发育生物学研究所科研人员近期通过生化和生理学实验揭示,BIK1正调控flg22诱导的钙离子细胞内流,RbohD与免疫受体形成复合体参与免疫反应的调节,BIK1和RbohD直接相互作用并且flg22可以诱导RbohD发生磷酸化并且从免疫受体复合体上解离,进一步研     

植物抗菌肽及其在生物技术方面的应用

植物抗菌肽对植物病原体以及感染人的细菌病原体都有活性作用,是植物防御系统的屏障,被认为是具有重要应用前景的抗生素类多肽。常见的植物抗菌肽有硫素、防御素、脂质转移蛋白、蜕皮素、环肽类蛋白、细胞穿透肽等,它们具有相似的特征。植物抗菌肽在制药和生物技术应用方面也有巨大潜力。     

植物抗菌肽及其在生物技术方面的应用

植物抗菌肽对植物病原体以及感染人的细菌病原体都有活性作用，是植物防御系统的屏障，被认为是具有重要应用前景的抗生素类多肽。常见的植物抗菌肽有硫素、防御素、脂质转移蛋白、蜕皮素、环肽类蛋白、细胞穿透肽等，它们具有相似的特征。植物抗菌肽在制药和生物技术应用方面也有巨大潜力。