单、双子叶植物气孔发育调控差异研究进展

作为植物与外界进行气体(如CO_2和水蒸气)交换的门户,气孔分布于植物茎、叶、果实和种子等器官的表皮上。植物通过调节气孔的开闭、大小和数目来控制气体的出入以适应环境。植物气孔类型多样,目前,最为典型的有两种类型,即双子叶植物的肾形气孔和单子叶植物的哑铃形气孔。从结构上讲,肾形气孔比哑铃形气孔少了一对副卫细胞,从进化角度讲,后者比前者更为进化。最近的研究工作揭示了控制气孔发育的主要关键基因以及环境信号调控气孔发育的基本途径。本研究主要从单、双子叶植物气孔的进化、发育、调控等方面阐述气孔发育及其调控机理的研究进展。     

脱落酸(ABA)生物学作用研究进展

脱落酸(ABA)是目前公认的五大植物激素之一,本文主要综述了ABA在植物生长发育、非生物胁迫和生物胁迫中的多重作用,如在植物生长发育中ABA促进器官脱落、种子成熟和休眠,调节气孔,抑制种子萌发、生长和加速衰老,调节种子胚的发育及开花;在非生物胁迫中ABA可以促进植物对非生物胁迫的耐性,因此,ABA也称为应激激素或胁迫激素;在生物胁迫中ABA随着病原菌种类和入侵方式的不同起正调控或者负调控的作用。最后笔者对ABA在生物胁迫中的作用进行了展望,如其参与植物防御的动力学研究、作用方式及与其它激素信号的互作等有待进一步研究。     

植物SnRK2基因家族的研究进展

蔗糖非酵解型蛋白激酶2(SnRK2)是一类在植物中普遍存在的蛋白激酶，属于Ser/Thr类蛋白激酶，在多种信号转导中均能发挥作用。为了研究SnRK2蛋白激酶在植物抗逆中的作用，分析了SnRK2基因家族的特点及研究历程，归纳了SnRK2基因在调控植物叶片气孔孔径，响应干旱胁迫、盐胁迫以及响应种子萌发和发育等方面的功能，指出SnRK2基因在多种信号转导中均能发挥作用，可以有效提高植物的抗逆能力。SnRK2基因在种子萌发和发育过程中具有重要意义，本研究为今后SnRK2分子机理研究和植物品种培育提供了参考依据。     

中外科学家联合提出脱落酸合成部位的新观点

<正>脱落酸(ABA)能够调节植物对不同环境信号以及内源性信号的反应,影响植物的水分胁迫、种子发育、休眠、性别决定等生理适应及生长发育过程。在水分胁迫下,叶片中的ABA会随着水分含量的下调而迅速合成,主动关闭气孔,减少水分散失,使植物免受严重的水分胁迫伤害。与叶片不同,花的寿命相对较短,并且几乎没有碳同化现象,但是仍然会发生水分蒸发,严重的水分亏缺会导致花的萎蔫,缩短花寿命,降低传粉效率。认识花应对水分胁迫的机     

科学家研制出抗旱“植物生长调节剂”

通过巧妙地模仿植物自身的“抗旱激素”工作原理，我国科学家成功研制出一种能够抗旱的植物生长调节剂（AM1），可以帮助植物锁住叶面水分、减少蒸发。据中国科学院上海植物逆境生物学研究中心主任、美国科学院院士朱健康研究员介绍，植物的生根、发芽、分枝、成熟、落叶等生长过程，受到多种植物激素的调控。“脱落酸”是最为重要的植物激素之一，也被称为“抗旱激素”。     

美研究发现辣椒通过辛辣性杀灭真菌

为什么辣椒具有辛辣性？华盛顿大学的科学家说，辛辣性实际上是某些辣椒与那些能杀死种子的真菌作斗争的一种防御机制。辛辣性源于辣椒素，这种化学物质能以减缓微生物生长的方式使植物免受真菌侵袭。     

黄腐酸对冬小麦幼苗一些生理过程的影响及作用机理的探讨

黄腐酸能促进植物生长，用生物试法发现，黄腐酸有生长素的作用；在抑制气孔开启上，黄腐酸有类似脱落酸的作用。但是，黄腐酸的这两种作用是由于它直接作用于植物，还是通过改变植物内源激素水平间接起作用，目前还缺少明确结论。本文就这一问题进行了探讨。１材料和方法...     

内源激素与油菜生长发育的研究进展

油菜的生长发育过程受内源激素的调控，花芽发育方面，主要是赤霉素扮演了促进花芽分化的重要角色；在雄性不育特性方面，生长素、细胞分裂素和脱落酸有重要作用；在角果和种子发育方面，生长素与库强度紧密相关，细胞分裂素水平部分地决定了最终角果数目，同时脱落酸与种子成熟有关；在种子休眠方面，内源脱落酸的含量与油菜种子的休眠有关。笔者主要从油菜生长发育的这几个方面对油菜内源激素的研究作一概述。     

新型气体信号分子H2S在植物生长发育中的作用研究进展

硫化氢(H2S)是新发现的第3种内源性气体信号分子,在植物多种生理过程起作用。本研究总结了植物体内源性H2S的产生方式,H2S参与调节种子萌发、根和叶片发育、气孔运动、光合作用、物质代谢、衰老等植物生长发育过程;以及其在植物体应答盐、高温、渗透、干旱、重金属等非生物胁迫中的缓解作用。同时,也提出了H2S调控植物生长发育可能的作用途径,并对该领域今后的研究进行了展望。     

过量表达水稻EPFL家族基因影响拟南芥气孔的发育

气孔由两个保卫细胞围合而成是植物重要的与外界气孔交换的器官,其在发育过程中受到环境与内部因素的控制,表皮原母细胞由一次不对称分裂开始经过一系列分化,最终形成2个保卫细胞并形成气孔。最近在对EPFL家族基因(epidermis patenting factor like,EPFLs)研究中,发现EPFLs编码的小肽可能在气孔发育中起到调节作用,特别是对气孔密度及在气孔系细胞发生与发展都有调节作用。本研究利用生物信息学方法,比对了水稻(Oryza sativa)基因组,找到与拟南芥(Arabidopsis thaliana)同源的水稻EPFLs基因,构建载体转化拟南芥,以拟南芥为表型研究对象,研究水稻EPFLs在调控气孔形成过程中可能起到的作用,研究发现水稻EPFLs也具有调节气孔发育的作用,其中与Stomagen同源的Os01g0914400水稻基因的表型与拟南芥Stomagen表型非常相似,过表达都增加了气孔的数量与密度,水稻EPFLs中有3个基因Os04g0637-300、Os03g0672500、Os04g0457700转化拟南芥后表现气孔密度显著减少,研究说明水稻中也有调节气孔发育的相关基因,可能对水稻气孔发育与分布密度有影响作用。     

科学家揭示提高菜籽油产量的机制

一项由英国生物工程与生物学研究委员会资助的研究鉴定了能提高英国油菜菜籽油产量的方法。科学家利用RNA干扰（RNAI）技术关闭植物体内与油分解相关的酶，尤其是种子发育持续时间内。结果使种子内油份积累数量提高了约8％。然而，研究团队相信必须要更进一步的工作建立这种方法在田间的效力，研究是否能应用于其他油料作物，或结合其他方法提高产量。     

气体信号分子调控植物发育和响应逆境胁迫的生理与分子机制

NO、CO和H2S气体信号分子及其生物学作用已成为当前生命科学领域中激素和信号转导研究的热点。当前,人们正在深入探讨这3种气体信号分子在植物生命活动中的作用。总结了植物内源性气体信号分子的产生方式,参与调节种子萌发、根系发育、叶绿素合成、光合作用、气孔运动、物质代谢、衰老等植物生长发育的过程;以及其在植物应答盐、极端温度、渗透、干旱、重金属等逆境胁迫中的作用。同时,讨论了气体信号分子调控植物生长发育的特点,以及可能的交叉作用途径,并对该领域后续的研究工作进行了展望。     

杂谈种子“萌发”

“种子”是指植物界演化最高阶段的种子植物生活之中的一个时期。高等植物——“显花植物”以花为特征的，有雄蕊、雌蕊，雌蕊中的子房由胚珠和子房壁等构成，可它只是在受精后的胚珠上悄悄发育而成，才称得上是“种子”。所有农林园艺类植物大多属于高等植物，由种子繁衍后代，因此它独具更强的抗不良环境的本领。种子多具有非常完善的保护结构和内在……     

外源脱落酸在水稻盐碱胁迫作用中的进展

在水稻的生长发育过程中,土壤盐碱化程度向来都是生长发育和产量的重要指标之一。盐碱胁迫对于水稻的危害已经成为全球水稻生产核心问题。脱落酸作为植物生长过程中的必要生长素,具有抑制与促进生长,维持植物幼芽与种子休眠的作用。此外,对于果实与叶的脱落和植物叶片气孔关闭等现象,脱落酸都有一定影响,对盐碱胁迫下的水稻生长发育更是有着重要影响。本综述着重介绍脱落酸对水稻盐碱胁迫下的水稻表观形态、生理生化、分子机制等方面的影响的研究进展。     

湖南大学学者找到植物生长快慢“调节开关”

正植物如何根据环境改变调节自身生长快慢?近日,湖南大学生物学院于峰课题组找到了这一天然法则背后的重要"开关"。研究人员绘制出了存在于植物体内的受体激酶FERONIA的"调控线路图"——身处逆境,使植物进入"休眠"模式,暂缓生长,用更多能量来抵抗环境中的不利因素;反之,则开启"成长"模式。相关成果近日在线发表于美国《国家科学院院刊》。科学家已发现,在不利生长的情况下,植物会产生抑制生长的激素脱落酸(ABA),俗称"休眠素",但对其背后的     

中科院植物激素互作机制研究获进展

<正>了解植物激素脱落酸(ABA)和生长素(auxin)相互协同或拮抗调控植物生长发育和应对环境胁迫的过程,以及深入解析两种激素的交叉作用机制,对于农业生产中定向编辑基因、培育优良性状具有重要意义。目前已鉴定多个既能响应脱落酸也能响应生长素的基因,但对其交叉作用机制理解甚少。中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究组以拟南芥根的发育为     

植物硫化氢生理效应及机制研究进展

硫化氢是继一氧化氮和一氧化碳之后的第三种气体信号分子。最近研究表明硫化氢在植物生长过程中起到非常重要的生理作用。本文总结了硫化氢在植物体内合成途径、硫化氢的生理效应及机制的研究进展,包括调节植物气孔关闭、种子萌发、根系发育、抗干旱、重金属胁迫、耐热激、植物抗病、植物衰老等多种生理过程,提出了利用现代生物技术进一步明确植物硫化氢信号功能及调控机制的建议。     

第八讲 植物生长调节剂在花卉上的应用

在植物生长发育的整个过程中,从种子萌发、组织和器官分化,到开花、结果、成熟、衰老,植物激素几乎调节控制着植物体内全部的生理活动。这些天然存在于植物体内的活性物质虽然含量极少,但却有着重要的功能。主要有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等五大类。为了进一步有效地控制植物的生命活动,人们在模拟天然植物激素的研究中,合成了许多对植物的生长发育起调节控制作用的化合物,这些人工合成的、具有生理活性的物质,就称为植物生长调节剂。根据     

植物种子趣谈

<正>在植物学上,种子是指由胚珠发育而成的繁殖器官。据科学家调查统计,目前世界上产生种子的植物约有20多万种,占地球上所有植物总数的一半以上。在浩瀚的植物世界里,各种植物种子形态千姿百态,有的种子滚圆,有的很尖,有的像絮状,有的则似块形。即便是同一树种的种子,也有圆、三角等多样形状,这使得种子世界千奇百怪、异彩纷呈。种子的大小和重量也是千差万别的,世界上最大的种子要数象椰子的种子,它有鸭蛋那么大(每公斤种子只有     

科技与产品

正中科院植物所揭示光调控种子休眠和萌发的分子机理种子休眠与萌发是两个紧密关联的植物生理过程,对农作物生产至关重要。休眠在种子成熟过程中逐渐形成,其程度往往在新收获的种子中达到最高,可以帮助植物度过不利的环境、防止穗发芽及"胎萌"现象的发生。后熟、低温和光照等因素往往可以打破休眠、促使种子萌发,使植物开始新的生命周期。种子休眠与萌发既受内在因素的控制,也受外界环境的调节。赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)是决定种子休眠与萌