种子萌发的激素信号互作

种子萌发受到许多外界和内部因素的严格调控,激素可通过整合内源信号和环境信号协调调控种子萌发。现重点概述了脱落酸(abscisic acid,ABA)和赤霉素(gibberellins,GA)的信号互作及对光照、温度的响应,ABA和乙烯之间的信号互作。指出转录因子FUS3不仅是ABA和GA信号转导途径的枢纽节点,还能通过前馈和反馈调控回路控制种子成熟过程中ABA的积累。而且FUS3在ABA和乙烯的互作中也起重要作用,它负调控乙烯生物合成和信号转导基因的表达。此外,RGL2、XERICO和ABI5也是ABA和GA信号转导途径的枢纽位点。种子响应光质的ABA和GA调控枢纽元件是PIL5/PIF1。而在正反馈调控回路中,高温下种子ABA/GA比例的增高可维持较高的FUS3蛋白含量水平增强ABA的响应。     

果实中脱落酸的研究进展与展望

综述了果实中脱落酸（abscisic acid,ABA）的生理作用、代谢及信号转导的研究进展,并提出了果实中ABA从产生到作用的分子机制。果实中ABA的积累主要受4种关键酶的调控,包括NCEDs、CYP707As、GTs和BGs。在果实成熟过程中,ABA信号的启动是通过PYRs等受体蛋白感知,并通过ABI1和SnRK2等蛋白的可逆磷酸化作用将信号传递给下游转录因子和顺式元件,最终促发果实软化、糖分积累及着色等成熟相关基因的表达。进一步深入研究ABA调控果实成熟的信号转导分子机制及ABA、糖和乙烯交叉调控网络是未来重要的研究领域。     

花青素积累相关负调控因子的研究进展

植物花青素的积累受正调控因子与负调控因子的影响,过去多集中于对正调控因子的研究,而最近注意到负调控因子对于保证植物正确响应发育及环境信号,进而精细调控花青素的积累具有重要作用。从结构特征,作用机制,参与的调控途径等方面综述了与植物花青素积累相关的负调控因子的研究进展,根据其对花青素合成关键基因的调控方式分为转录水平调控的转录抑制因子、参与转录后水平调控的负调控因子以及具体作用机制尚不明确的因子3 大类,并对相关后续研究方向进行了探讨。     

花色素苷生物合成与分子调控研究进展

花色素苷是决定植物花色的主要色素,其生物合成是目前研究得最为清楚的植物次生代谢途径之一。花色素苷的生物合成主要由于F3H,F3'H和F3'5'H三个关键酶的作用形成3个分支,最终分别生成橙色到砖红色的天竺葵素糖苷,红色的矢车菊素糖苷和蓝色到紫色的飞燕草素糖苷,因此, F3'H,F3'5'H和DFR基因是利用遗传转化引入花卉植物原本缺乏的花色代谢途径的关键基因。花色素苷合成结构基因的转录调控是目前研究的热点,对结构基因的转录进行调控的转录因子主要包括两大类相互作用的因子－bHLH和MYB类转录因子,花色素苷合成的转录调控机理的基本模式,包括bHLH和MYB类因子之间的相互作用,以及它们对结构基因顺式元件的识别和结合已经阐述的比较清楚。另外,对于一些处于bHLH和MYB上游的, WD40类因子和光敏色素的研究开启了从信号传导到花色素苷合成的整个调控过程的研究。     

园艺植物中类胡萝卜素合成与调控的研究进展

园艺植物富含类胡萝卜素,提高类胡萝卜素含量是园艺作物育种目标之一。概述了近年来在高等植物中类胡萝卜素的合成、氧化裂解和其它衍生代谢途径的研究进展,并在结构基因调控、转录因子调控、转录后调控和库源调控等多个层面上阐述了类胡萝卜素生物合成调控机制。其中,调控类胡萝卜素合成的转录因子已经成为近年来研究的热点,主要分为直接调控类胡萝卜素合成和影响果实成熟进而间接调控类胡萝卜素合成两大类。随着研究的不断深入,新转录因子、新基因和新调控方式正不断被挖掘。     

浙江大学蔬菜研究所喻景权团队揭示红光促进番茄铁吸收的分子机制

正2021年5月20日,浙江大学喻景权教授团队在EMBO Reports在线发表了题为"The phyB-dependent induction of HY5promotes iron uptake by systemically activating FER expression"的研究论文,报道了红光通过光受体phy B激活光信号关键转录因子HY5,进一步调控根系铁吸收关键因子FER表达,促进番茄对铁的吸收。该研究发现,番茄铁的吸收速率、根系铁吸收关键转录因子FER及下游调控基因等表达显著受光的诱导。利用不同光受体突变体研究发现,     

华中农业大学揭示终止ABA信号通路的分子机制

正华中农业大学李霞教授课题组揭示了ABT打破ABA受体与其共受体PP2Cs互作,关闭ABA信号转导通路的新机制。在正常条件下,ABT表达量很低,PP2Cs磷酸酶与SnRK2s结合抑制其激酶活性,ABA处于关闭状态;在逆境或者ABA存在时,ABA与PYR1/PYLs受体结合,使ABA-PYR1/PYLs复合物与共受体PP2Cs磷酸酶结合,释放并激活SnRK2s对包括ABT在内的下游基因的转录调控,开启ABA信号和植物对ABA和逆境的响应。     

葡萄PYL基因家族的鉴定与表达分析

【目的】通过分析葡萄(Vitis vinifera L.)PYL基因在非生物胁迫条件下的响应情况,丰富PYR/PYL/RCAR(Pyrabactin Resistance/Pyr1-Like/Regulatory Components of ABA Receptor)在ABA信号和启动信号转导中的功能。【方法】利用生物信息学方法,筛选葡萄中的PYL基因,并对其进行生物信息学及非生物胁迫下的响应分析。【结果】从葡萄基因组中共鉴定出6个PYL基因,Vv PYL家族无染色体偏好性,Vv PYL5无内含子结构;除Vv PYL4外均富含酸性氨基酸,该家族成员主要定位于细胞质中,并有多个保守位点。10%(ω)PEG和100μmol·L~(-1)ABA处理6 h后,Vv PYL1和Vv PYL2表达水平与对照相比差异显著,分别为对照的1.3~1.8倍。50μmol·L~(-1)ABA处理6 h后,Vv PYL1表达水平与对照差异显著,为对照的1.5倍;400 mmol·L~(-1)Na Cl、10%PEG、50μmol·L~(-1)ABA和100μmol·L~(-1)ABA处理24 h后,Vv PYL1和Vv PYL2的表达水平显著高于对照,为对照的1.2~2.2倍,400 mmol·L~(-1)Na Cl处理24 h后,Vv PYL6的表达水平显著高于对照,为对照的1.6倍。【结论】克隆得到葡萄的6个PYL基因,高度保守,分为3个亚组;能够响应不同非生物胁迫。本研究为葡萄PYL基因在逆境应答中的功能研究提供了基础。     

中国科学院植物研究所在植物光形态建成转录调控方面取得进展

<正>转录调控是生物体内由转录因子和其他调节蛋白协同或拮抗调控基因表达的重要生化机制。光信号是高等植物早期生长发育中光形态建成的决定性因素,其信号通路中光敏色素互作因子PIF为负向调控因子,HY5为正向调控因子。PIF和HY5分别是bHLH型和bZIP型转录因子,在植物生长发育及环境响应中具有广泛的功能,然而二者之间的相互调节仍不甚清楚。中国科学院植物研究所林荣呈研究组通过对模式植物拟南芥开展研究,发现B-box型蛋白家族第4     

MYC2转录因子在植物中的功能研究进展

MYC2(Myelocytomatosis proteins 2）是一类b HLH家族转录因子，是JA信号途径中的主要调控因子。MYC2通过转录调控下游目标基因的转录和表达，参与植物逆境防御、生长发育及次生代谢等进程。MYC3/4作为JA信号的次级调控因子可与MYC2协同作用。目前对MYC2的功能研究较为深入和广泛。本文综述了MYC2的结构特征及其在植物激素信号传导、逆境防御、生长发育和次生代谢中的调控机制，为进一步深入探讨MYC2的分子功能提供理论基础。     

脱落酸对非跃变型果实成熟的促进效应

分析了脱落酸对非跃变型果实成熟生理效应的研究进展,包括非跃变型果实成熟过程中脱落酸的来源、变化和生理效应,以及脱落酸作用的细胞分子生物学机制,以期为全面掌握非跃变果实成熟全过程提供参考。     

生物农药脱落酸和寡糖在番茄上的应用

以番茄品种“安娜”、“保罗塔”、“倍盈”为试材,研究了脱落酸和寡糖对番茄产量、抗病性及经济效益的影响.结果表明:施用脱落酸和寡糖后,3个番茄品种均表现增产,平均增产率为21.6％,其中“安娜”增产最多;施用脱落酸和寡糖后使番茄果实增大,品种“保罗塔”效果最明显,其次是“安娜”,最后是“倍盈”;“安娜”的果实横径最大,其次是“保罗塔”;供试3个品种的果实重量增加明显;喷施脱落酸的大棚发病率较低.     

外源ABA对辣椒抗冷性生理指标的影响

通过用脱落酸(ABA)处理始花期的辣椒植株,研究了低温及ABA对辣椒叶片质膜透性、MDA、保护酶和脯氨酸等生理生化指标的影响.研究结果发现,低温使辣椒叶片的电解质渗透率和MDA含量增加,使POD和SOD活性增强,使脯氨酸含量上升;喷施50,100,150 mg/L ABA则显著缓解了辣椒叶片的低温伤害,使电解质渗透率和MDA含量显著下降,提高了POD和SOD活性,Pro含量也显著增加,其中以150 mg/L ABA的作用效果最好.     

脱落酸对桃果实成熟软化和乙烯生物合成的影响

以"白丽"桃为试材,分析了果实室温条件下贮藏过程中外源ABA(脱落酸)处理和NDGA(去甲二氢化愈创木酸,ABA生物合成抑制剂)处理后多聚半乳糖醛酸酶、果胶甲酯酶、ACC合成酶和ACC氧化酶含量的变化,探讨了在室温贮藏条件下ABA对果实成熟软化和乙烯生物合成的影响。结果表明:外源ABA处理可以提高多聚半乳糖醛酸酶和果胶甲酯酶的活性,加速果实硬度软化进程。外源ABA处理可以提高ACC合成酶和ACC氧化酶的活性,使果实乙烯释放量增加并且乙烯释放高峰提前出现。而NDGA处理则可以抑制多聚半乳糖醛酸酶的活性,果胶甲酯酶活性与清水相比虽然有降低,但抑制效果不显著。NDGA对果实硬度下降也有延缓作用。NDGA可以抑制ACC合成酶和ACC氧化酶的活性,从而降低乙烯释放量并且使乙烯释放高峰延时出现。     

外源ABA对盐胁迫下番茄种子萌发及生物发光的影响

为解决土壤盐渍化对番茄种子萌发的影响,以番茄品种"齐达利"为试材,分别用0、0.5、1.0、1.5、10.0、100.0mg/L浓度的ABA溶液处理番茄种子,以期找到缓解盐胁迫效应的合适外源ABA浓度,从而为盐胁迫下种子又快又好萌发提供有效解决方法。结果表明:不同浓度的盐胁迫下,最佳ABA处理浓度为1.5mg/L,在此浓度下种子的发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数达到最高值,同时产生的丙二醛(MDA)含量和超微弱发光(UWL)的值也最小。     

臭氧胁迫下外源脱落酸对矮牵牛的影响

臭氧作为大气中主要的污染气体之一,对植物的毒害作用已引起人们的广泛关注。脱落酸(ABA)作为一种渗透调节物质,其浓度变化可以调节和改善植物对逆境的适应能力。该试验以观赏型矮牵牛为试材,通过开顶箱(OTCs)模拟熏蒸,研究高浓度O_3(100nmol·mol-1)下叶面喷施5、30μmol·L~(-1) ABA对矮牵牛抗性生理指标的变化规律。结果表明:在臭氧胁迫下矮牵牛叶片出现失水皱缩、水渍斑块症状,随着喷施ABA浓度提高,以上症状减轻;光合色素含量显著升高,喷施ABA的处理光合色素含量与对照值接近;喷施5μmol·L~(-1)和30μmol·L~(-1) ABA处理后,较喷施蒸馏水的处理,矮牵牛叶片MDA含量显著下降27.78%~55.22%,POD活性提高11.53%~47.72%,SOD活性提高33.94%,CAT活性提高125.45%~525.00%;可溶性蛋白质含量显著下降22.95%~23.02%。以上结果说明,ABA有效缓解了臭氧对矮牵牛的伤害,但矮牵牛的伤害程度随着高浓度臭氧熏蒸时间的增加而增加,且不同的品种表现出一定的差异。     

脱落酸诱导黄瓜对霜霉病的抗性研究

以"新泰密刺"黄瓜为试材,选用5、10、20、30、40mg/L的脱落酸(ABA)处理黄瓜幼苗,研究外源ABA对黄瓜抗霜霉病的影响。结果表明:适当浓度ABA处理可诱导黄瓜抗霜霉病,降低病情指数,诱导叶片防御酶POD、SOD、PAL、PPO活性升高。其中10mg/L浓度处理表现效果最好;诱导抗性可持续8d以上,第4天防御酶活性均高于第8天。     

外源ABA对辣椒幼苗抗冷性的影响

以辣椒幼苗为试材,采用常温+ABA、常温+水、低温+ABA、低温+水等几种不同处理,探讨外源ABA对低温下辣椒幼苗抗冷性有关生理生化指标的影响.试验结果表明,ABA预处理可以降低辣椒幼苗叶片相对电导率(REC)和丙二醛(MDA)的积累量,从而缓解低温对质膜的过氧化伤害;通过增强超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性来促进活性氧代谢,并提高可溶性蛋白、脯氨酸等渗透调节物质的含量来增强低温下辣椒幼苗的抗冷性,进而适应低温环境.