LAZY1通过BR途径调控水稻叶夹角的发育

叶夹角的大小直接影响水稻叶面积指数,进而调控群体光合作用,是水稻株型育种中重要的指标,研究其发育机制对水稻株型育种具有重要的意义。利用EMS诱变籼型水稻保持系西大1B,获得一个植株散生且叶夹角变大的突变体s524。田间种植条件下,苗期s524的叶夹角极显著大于野生型;分蘖期s524的分蘖角极显著增大,株型松散;成熟期s524整个植株呈匍匐状生长。而野生型株型在整个生育期均保持相对紧凑,叶夹角较小。石蜡切片分析显示,s524叶夹角增大是由叶枕近轴面细胞变大造成的。s524的主要农艺性状与野生型相比无明显变化。遗传分析表明该性状受1对隐性核基因控制,利用SSR标记进行基因定位,最终将S524定位在第11染色体标记RM4746和RM26742之间324 kb的物理范围内,包含散生基因LAZY1。测序结果显示s524突变体在LAZY1第3外显子上发生了一个T到C的碱基替换,导致第143位氨基酸由野生型的缬氨酸突变为丙氨酸,表明s524是一个新的LAZY1等位突变体。s524对外源油菜素内酯(BR)的敏感性降低,BR信号传导途径关键基因BU1在s524中的表达上调了近10倍,早期研究表明BU1基因的过表达可导致叶夹角变大。推测LAZY1/S524可能通过BR信号传导途径调控水稻叶夹角的发育。     

油菜素内酯对植物根发育调控机制研究进展

大量研究表明,油菜素内酯(brassinosteroid, BR)在调控植物根发育过程中具有重要作用。本研究对BR在植物根发育过程中调控作用的研究进展进行了综述。阐述了BR特异的生物合成途径及其关键合成酶基因DWF4、CPD、DET2、CYP85A1、DAS5和转录因子Dof在根发育中的调控机制;BR对根尖干细胞生态位、分生组织区、细胞伸长区、过渡伸长区及分化区连续发育的调控机制;并归纳总结出BR与生长素(Auxin)、脱落酸(abscisic acid, ABA)、乙烯(Ethylene)、茉莉酸(jasmonate acid, JA)等植物激素间调控根器官发育的互作方式,对阐明BR对植物根发育的调控机理具有重要意义。     

中科院遗传发育所揭示油菜素内酯的功能机制

<正>作为新发现的绿色环保型植物生长调节剂,油菜素内酯(芸苔素内酯,Brassinosteroid,简称BR)是公认的活性最高的高效、广谱、无毒的植物生长激素。BR能充分激发植物内在潜能,促进作物生长和增加作物产量,提高作物耐冷性,改善作物抗病、抗盐能力,使作物的耐逆性增强等,因此,其在农业生产上获得广泛应用。然而有关BR在作物上的作用机     

油菜素内酯信号转导的研究进展

油菜素内酯(Brassinosteroids)是植物生长发育所必需的一类植物激素,在植物的生长、发育过程中起着非常重要的调节作用。在拟南芥中,广泛的分子遗传和生化研究使得BR信号转导途径从细胞表面受体的识别到核内基因的表达基本清晰,很多信号转导组分也已被鉴定,但已知的BR信号转导组分还不能组成一个完整的信号转导途径,还有一些问题尚待阐明。     

水稻叶片夹角调控机制的研究进展

水稻叶夹角是指叶片与茎秆之间的夹角,由叶枕的发育状况决定,是水稻株型构成和产量形成的一个重要农艺性状。水稻叶片夹角的大小直接影响其叶面积指数,从而调控群体的叶片光合效率,影响籽粒产量。适当直立的叶片表型适合水稻进行高密度种植,有利于产量的提高。叶夹角的大小受多种因素调控,包括植物激素途径和非植物激素途径。在激素途径中,主要由油菜素内酯、生长素、赤霉素以及它们之间的互作对叶片夹角产生影响;另外,其他非植物激素途径,如植株的向地性、叶枕机械强度和水稻的生长环境等也会影响水稻叶片夹角的大小。本研究介绍了水稻叶片夹角调控机制的研究进展,讨论了几种植物激素及其他因素在调控水稻叶片夹角大小中的作用,并对其研究前景做出展望,以期为水稻叶片夹角调控机制的研究和株型分子育种提供理论参考。     

油菜素内酯可降解农药残毒

<正>浙江大学农学院最新研究成果发现:一种植物激素——油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢,这标志着我国科学家为解决农产品农药残留问题提出了新的思路。     

油菜素内酯生理效应的研究进展

收集了国内外有关油菜素内酯的文献报道和试验结果，综合阐述了该类物质的生理效应。重点介绍了它在植物组织培养上的作用及其应用效果，并提出今后研究的方向。     

水稻中乙稀通过ABA途径调控根生长

<正>中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室根据水稻黄化苗乙烯反应建立了一个快速高效的突变体筛选体系,并利用该体系分离鉴定了一系列水稻乙烯反应突变体mhz。其中mhz4呈现根顿感而胚芽鞘过敏感的乙烯反应表型。MHZ4编码4蛋白,可能参与调控脱落酸(ABA)合成途径中紫黄质向新黄质的转化。MHZ4突变造成ABA缺失     

储成才研究组和童红宁研究组合作在水稻油菜素内酯信号调控机制研究中取得进展

正油菜素内酯(简称BR)是一类重要的植物激素,调控着水稻株高、叶夹角、籽粒大小等诸多重要农艺性状。近年来BR信号传导研究进展迅速,但其精细调控机制还不清楚。中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室储成才研究组和中国农业科学院作物科     

表油菜素内酯影响水稻幼苗响应低温胁迫的蛋白质组学分析

表油菜素内酯(2,4-Epibrassinolide, EBR)是一种被广泛研究和应用的油菜素内酯类(brassinosteroids, BRs)植物生长调节剂, 它能有效增强植物对低温的耐受性, 但EBR在蛋白质组水平上对水稻幼苗响应低温胁迫的影响尚不清楚。本研究用0.1 mg L ^-1 EBR和蒸馏水分别浸泡萌发的日本晴种子, 然后提取4°C胁迫培养和26°C正常培养幼苗的总蛋白, 进行质谱非标(label-free)定量分析和平行反应监测(parallel reaction monitoring, PRM)验证。最终共鉴定出5778个蛋白质, 其中, 在有定量信息的4834个蛋白中, 401个上调和220个下调蛋白与EBR影响水稻幼苗响应低温胁迫有关。功能分析和代谢通路富集分析发现, 上调蛋白主要与RNA结合或水解酶活性等分子功能相关, 并富集在碳代谢、叶酸合成和氨基酸生物合成等途径中; 下调蛋白主要与催化活性和氧化还原酶活性相关, 主要涉及卟啉和叶绿素代谢等代谢途径。PRM验证结果和文献证据显示, 分布在碳代谢和苯丙素代谢通路中的NADP-苹果酸酶、过氧化物酶、3-磷酸甘油酸脱氢酶、烯醇化酶、甘油醛-3-磷酸脱氢酶和丙酮酸激酶参与了EBR对低温胁迫水稻幼苗的调控, 提示BRs可通过多种途径影响水稻幼苗对低温胁迫的响应。     

开花期外施表油菜素内酯(epi-BR)对水稻的影响

选用水稻品种日本晴为试验材料,初花期喷施表油菜素内酯(epi-Brassinolide,epi-BR)处理,并以喷施BR合成抑制剂-芸苔素吡咯(Brassi-nazole,Brz)为负对照,研究不同处理条件下水稻剑叶形态、叶绿素含量和产量构成因素的变化。结果表明,epi-BR提高了水稻灌浆高峰期剑叶中的叶绿素含量和比叶重,增加了水稻的结实率和千粒重,从而提高了水稻的生物产量和收获指数,使水稻增产。     

干旱胁迫下外源油菜素内酯对玉米幼苗光合作用和D1蛋白的调控效应

为了揭示干旱胁迫下外源油菜素内酯对玉米幼苗光合作用的保护机制,采用溶液培养的方法,以驻玉309为试验材料,研究外源油菜素内酯(BR)预处理及20% PEG-6000模拟干旱胁迫后玉米幼苗的生长参数、叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数及D1蛋白含量的变化。结果表明,与干旱胁迫处理(PEG)相比,BR+PEG处理的玉米苗株高增加45.87%,根长增加20.56%,总干物质积累增加8.01%,叶片相对含水量提高4.50%,叶绿素a含量增加26.32%,光合参数(Pn、Gs、Ci、Tr)分别提高9.57%,38.23%,30.19%,28.12%,光合系统Ⅱ(ΦPSⅡ)活性提高了20.48%,最大光化学效率提高了0.66%,光合系统Ⅱ绝对电子传递速率(ETR(Ⅱ)和相对电子传递速率r ETR(Ⅱ))分别提高20.40%和31.02%;D1蛋白含量增加37.34%(P0.05)。说明在干旱胁迫条件下叶片喷施BR可以改善玉米幼苗的生长发育,减缓光合系统的损伤,促进D1蛋白质的稳定,从而提高玉米幼苗对干旱胁迫的适应性。     

中国科学院发现水稻中乙烯通过ABA途径调控根生长

<正>目前乙烯信号转导研究主要集中在拟南芥等双子叶植物,人们对单子叶植物中乙烯信号传递及其作用机制还知之甚少。中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因组学国家重点实验室张劲松课题组和陈受宜课题组根据水稻黄化苗乙烯反应建立了一个快速高效的突变体筛选体系,并利用该体系分离鉴定了一系列水稻乙烯反应突变体mhz。其中mhz4呈现根顿感而胚芽鞘过敏感的乙烯反应表型。克隆发     

中国科学院阐述油菜素内酯与赤霉素两大株高控制激素调控的关系

正油菜素内酯(简称BR)和赤霉素(简称GA)是两大重要植物生长促进型激素,均显著控制着植株高度,两者缺失均导致植物严重矮化,因此,其相互调控关系一直吸引着众多植物学家的关注。2012年,三个实验室同时报道了拟南芥中GA信号通路核心负调控子DELLA蛋白可直接与BR信号通路转录因子BZR1相互作用,BR通过抑制负调控子BIN2激酶诱导BZR1从细胞质进入细胞核作为转录因子发挥功能促进生长,而GA通过抑制负调控子DELLA核蛋白来激活BZR1转录因     

油菜素内酯对春玉米灌浆期叶片光合功能与产量的调控效应

以玉米品种"郑单958"为材料,在大田条件下,采用植物生长调节物质油菜素内酯(brassinolide,BR)对苞叶和穗位叶喷施处理,研究了BR对玉米穗位叶功能、籽粒灌浆及产量的调控作用。结果表明,灌浆期随生育进程,玉米穗位叶叶绿素含量、光合速率、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶(Ru BPCase)以及蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶的活性均显著下降。同时,籽粒蔗糖含量显著降低,但淀粉含量和粒重均显著增加。与对照相比,BR处理显著增加玉米穗位叶叶绿素含量,提高光合速率,增强PEPCase、Ru BPCase、蔗糖磷酸合酶和蔗糖合酶的活性。BR处理显著增加籽粒蔗糖和淀粉积累,提高玉米籽粒干物质积累。在产量构成上,BR显著缩短秃尖长度,增加穗粒数和千粒重,显著提高产量。本研究说明,灌浆期喷施BR可提高玉米叶源的活性,延长叶片光合功能持续期,促进籽粒灌浆和物质积累,从而实现增产。     

光照、油菜素内酯和乙烯在水稻根不对称生长中的相互作用

油菜素内酯(brassinolide,BL)和乙烯(Ethylene)可诱导植物根发生不对称生长,形成波浪形弯曲(Wave)或卷曲(Coiling).光照是调控根生长的重要因素,其与BL和乙烯存在诸多联系,但三者在根不对称生长中的相互作用关系仍未知.为探究光照、BL和乙烯在根不对称生长中的相互作用,本研究分别设置光暗、BL和乙烯抑制剂处理组,观察并统计水稻(Oryza sativa)根的不对称生长情况.结果 表明:光照和BL在根不对称生长中具有协同促进作用,且此过程依赖于乙烯途径.此结果为探究环境因素与植物激素互作调控根不对称生长提供了具体的实验依据.     

陆地棉油菜素内酯信号基因GhBES1家族的鉴定及表达分析

BES1基因是植物激素油菜素内酯信号转导过程中的重要转录因子,为了解陆地棉油菜素内酯信号基因Gh BESI家族,通过对陆地棉异源四倍体标准系TM-1基因组数据库的全面分析和鉴定,获得21个GhBES1基因,这些基因分布在不同的亚基因组,有9对基因在A亚组和D亚组上存在对应关系,AD亚组对应基因序列一致性高于95%。根据进化分析,21个GhBES1基因分为4个亚家族,除了亚家族Ⅲ,其他3个亚家族在拟南芥中均有对应基因;除了亚家族Ⅳ基因和亚家族Ⅱ中GhBES1-1基因外,其他GhBES1基因均有2个外显子。亚细胞定位结果表明,21个GhBES1蛋白主要定位到细胞核、细胞质等部位,其中7对基因的蛋白亚细胞定位完全一致。GhBES1基因在根、茎、叶、顶端分生组织中均有表达,但不同亚家族基因在不同组织中的表达水平存在差异。研究结果为棉花GhBES1基因家族功能的深入研究奠定了基础。     

油菜素内酯在黄瓜上的应用效果研究

通过发芽期浸种和幼苗期喷施试验,分别研究了油菜素内酯(BR)不同处理对黄瓜种子萌芽和幼苗生长的影响.试验结果表明,适宜浓度油菜素内酯可提高种子发芽势、发芽率,促进胚根伸长和侧根发生,其中以0.1 mg/kg浓度浸种的效果最为显著.相同浓度的油菜素内酯对不同品种的影响也有差异.在幼苗期试验中喷施油菜素内酯,有利于幼苗生长,0.01 mg/kg浓度喷施的效果最为显著,促进了幼苗的营养生长,提高了幼苗的株高、茎粗和干物质积累量,叶面积和壮苗指标也有所增加,对培育壮苗有一定的促进作用.     

马铃薯块茎发育的四大调控途径

马铃薯块茎作为收获器官,其发育过程及机制是重要的生物学问题。本文在总结大量前人研究的基础上,提出了调控马铃薯块茎发育的四大主要途径,包括蔗糖代谢（信号）调控、光周期调控、激素调控和水肥调控途径。在对四大主要途径的研究进展总结的基础上,提出了马铃薯块茎发育调控的研究方向。     

天然芸薹素内酯对作物生产发育的调节作用

芸薹素内酯作为一种新型甾体植物激素，具有促进作物生长、增加作物产量、提高作物抗逆性作用。