水稻成花素分子作用机制研究进展

植物开花时间是植物适应不同自然环境的重要生物学特性.近年来模式双子叶长日植物拟南芥中的研究结果表明拟南芥的开花时间受到光周期途径、春化途径、自主途径和赤霉素途径的调节,成花素FT(FLOWERING LOCUS T)是这些调控途径最重要的整合因子之一.水稻是典型的单子叶模式短日植物,水稻中Hd3a(HEADING DATE 3a)是拟南芥FT的同源基因,它的表达产物即是水稻的成花素,可以从叶片移动到顶端分生组织,促进开花.虽然FT和Hd3a在拟南芥和水稻中的功能和序列高度保守,但通过对水稻中其它开花控制基因的研究表明,水稻Hd3a的上游调控因子和调控机制和拟南芥存在很大差异.本文对目前关于水稻成花素Hd3a及其表达调控的研究进展进行综述,为进一步研究Hd3a基因的作用机制提供参考.     

成花素的发现(Ⅱ)——成花素的本质及成花调控分子机制

成花素的发现是近几年植物学方面一个最重要的发现之一,从成花素概念的提出到最终发现经历了植物生物学家长达70年的奋斗。这期间随着植物生物学的发展先后提出了不同的假说,成花素的本质推测经历为:某种代谢产物→某种激素→一定比例的几种激素→激素/代谢产物混合物→某种成花抑制物→FTmRNA→FT及其同源基因蛋白。科学家们在这个接力研究中通过不断地观察试验逐步明确了成花控制的调控因子,最后通过分子遗传学手段弄清了成花素本质。该文介绍了成花素的本质及成花调控分子机制。     

信号蛋白14-3-3分子结构及功能研究现状

介绍信号蛋白14-3-3的分子结构、功能及其作用机制。     

寄生虫14-3-3蛋白的生物学功能研究进展

【目的】了解14-3-3蛋白在寄生虫生长发育和调控宿主功能等方面的研究进展,以期为寄生虫病的诊断和防控提供参考。【方法】通过查阅近年国内外有关寄生虫14-3-3蛋白相关文献研究,对寄生虫14-3-3蛋白的结构、定位以及生物学功能方面的最新研究进展进行概述。【结果】寄生虫14-3-3蛋白参与调控寄生虫的生长发育和入侵宿主过程,同时寄生虫14-3-3蛋白还可调控宿主细胞迁移、细胞凋亡、信号转导以及免疫防御等多个生理过程。【结论】寄生虫14-3-3蛋白可通过多种途径影响自身发育及调控宿主功能。     

14-3-3蛋程中的互作靶蛋白鉴定及其对外源激素的响应

【目的】籽粒灌浆对水稻产量及品质的形成至关重要。14-3-3蛋白是一种信号转导调节因子,在植物生长发育中发挥着重要调控作用。本研究通过分析14-3-3蛋白家族在籽粒灌浆过程中的基因表达模式及其互作靶蛋白,从而揭示其在籽粒灌浆过程中的功能。【方法】利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术分析水稻14-3-3基因家族在籽粒灌浆过程中的表达变化模式,并从中选取GF14b及GF14e进行后续的蛋白功能分析。利用KEGG数据库对GF14b及GF14e蛋白功能motif位点进行分析;构建GST-GF14b及GST-GF14e表达载体,利用亲和层析技术分别钓取籽粒中与GF14b及GF14e互作的靶蛋白,并借助LC-MS/MS对靶蛋白进行鉴定。采用GST pull-down方法验证靶蛋白与GF14b及GF14e间的蛋白互作关系。利用Kinasephos在线程序对靶蛋白的Ser和Thr磷酸化位点进行预测;采用MapMan 3.6.0软件对靶蛋白的功能及参与的代谢过程进行分析。在籽粒灌浆期（花后15 d）,分别喷施25×10^-6mol·L^-1 ABA,10×10^-6mol·L^-1 IAA,100×10^-6mol·L^-1 GA,50×10^-6mol·L^-1 ZR和 2×10^-4mol·L^-1 BR,研究外源激素处理对籽粒灌浆过程中GF14b,GF14e及其互作靶基因表达的影响。【结果】14-3-3家族基因中,除GF14h外,其余7个家族成员在水稻籽粒中均有表达,其中GF14b及GF14e在籽粒灌浆过程中的表达水平较高且变化幅度较大。通过蛋白序列分析发现,GF14b与GF14e间具有3个相同,2个差异的motif功能位点。通过亲和层析试验,在籽粒中共鉴定到59个与GF14b和72个与GF14e互作的靶蛋白,其中有43个靶蛋白与2个成员均有互作,分别有16个和29个靶蛋白与GF14b和GF14e特异结合。随机选取2个靶蛋白进行体外蛋白互作验证,结果表明靶蛋白SUS3与GF14b和GF14e均存在互作关系,而靶蛋白PSA仅与GF14e有相互作用关系,验证了亲和层析结果的准确性。蛋白功能的分析表明,GF14b和GF14e通过与靶蛋白的结合,共同参与了籽粒灌浆过程中蔗糖转化、淀粉合成、糖酵解、TCA循环等碳代谢途径。同时,GF14b及GF14e还具有特异的调控功能,其中GF14b与核酸代谢及物质转运密切相关,而GF14e与C1代谢中的关键蛋白存在互作。此外,大部分靶蛋白均鉴定到具有潜在的Ser和Thr磷酸化位点。外源激素处理下,籽粒中GF14b和GF14e上调表达,而与淀粉合成代谢相关的靶基因（SUS2、 AGPS、AGPL、PPDK2、SBE）大部分呈下调表达的趋势。【结论】14-3-3基因家族成员GF14b和GF14e在水稻籽粒灌浆过程中的表达变化幅度较大,且会响应激素浓度的改变,并通过蛋白互作的形式负调控淀粉合成代谢相关基因的表达,从而对水稻籽粒淀粉的合成起到重要的调控作用。     

14-3-3蛋白相关研究进展

14-3-3蛋白家族是一组高度保守的蛋白质家族,在各种真核生物中广泛存在,主要是以同源/异源二聚体的形式存在,在哺乳动物中共有7种亚型。目前,对于14-3-3蛋白的研究表明其在神经发育、细胞周期、疾病发生等生命过程中都发挥着重要作用。通过对近年来14-3-3蛋白的研究成果进行归纳总结,综述了14-3-3蛋白在蛋白质翻译后修饰、细胞周期及疾病形成等方面的最新研究进展,讨论了深入研究14-3-3蛋白的重要性。     

香蕉14-3-3蛋白基因Ma-14-3-3d的克隆及序列分析

[目的]克隆分析香蕉中14-3-3蛋白编码基因。[方法]采用PCR与RACE技术相结合的方法克隆香蕉14-3-3基因,并进行CDNA测序及同源性分析。[结果]所克隆cDNA全长866 bp,编码197个氨基酸残基,具有植物14-3-3蛋白基因的特征结构域,并与其他植物来源的14-3-3蛋白具有很高的序列相似性,将其命名为Ma-14-3-3d(Musa acuminate14-3-3gene)。[结论]Ma-14-3-3d蛋白与来源于单子叶植物的14-3-3蛋白位于同一进化枝上。     

杨树14-3-3基因家族的分子进化及表达模式研究

14-3-3蛋白在植物细胞信号传导中发挥重要的作用,探索木本植物14-3-3蛋白家族的进化模式对深入理解该基因家族的功能有重要的指导意义。本文采用生物信息学的方法,在基因组水平上搜索和鉴定了12个杨树14-3-3蛋白基因,其中ε类有7个,非ε类有5个。通过对杨树14-3-3基因家族的系统进化、序列相似性、基因结构和染色体位置分析,发现杨树14-3-3基因的扩张主要是通过最近的一次全基因组加倍事件产生的。在全基因组加倍事件中共产生5对重复基因对,Ka/Ks分析显示这5对重复基因对处于较强的净化选择压力。RT-PCR分析显示在杨树12个14-3-3基因中有8个在不同组织中均表达,另外4个基因的表达部位发生了变异。因此,杨树14-3-3基因家族的分子进化及表达模式的研究结果预示着基因重复后其功能发生了分化。     

血吸虫14-3-3蛋白的免疫定位和功能

血吸虫病是一种遍及世界70多个国家、累及2亿多人口的地方性流行病,在我国约76万人受累.病原体为具有复杂生活史的血吸虫,其常见有6种,主要流行的是日本血吸虫(Sj)、曼氏血吸虫(Sm)及埃及血虫(Sh),具有两个宿主,即人和淡水螺类.     

水稻耐高温分子机制研究进展

水稻作为全球第三大粮食作物,是约50%世界人口的主要粮食,我国三分之二的人口以水稻为主食,保证我国水稻高产是确保我国粮食安全的重要课题。环境胁迫尤其是高温胁迫对水稻的各个时期都会造成极大损害,从而降低水稻的产量和品质。为解决上述难题提供可能性,多个研究组报道了水稻响应高温的分子机制。本文综述了近年来对水稻响应高温分子机制的研究成果,从基因克隆、重要SNP鉴定及功能分析等方面阐述水稻耐高温分子机制,为利用分子育种方法鉴定及选育耐高温品种提供参考。     

水稻耐铝毒害生理和分子机制研究进展

水稻(Oryza sativa L.)是人类最重要的粮食作物之一。铝是地壳中含量最高的金属元素,酸性土壤中的铝毒害严重限制了水稻的生长和产量。因此,提高酸性土壤上农作物的产量,选育和推广耐铝毒的高产品种,开展作物耐铝机理的研究具有较大的理论与实践意义。与其他农作物相比,水稻对铝胁迫表现出优越的耐受性,这主要是因为水稻对铝毒害具有较强的外部斥铝机制和内部忍耐机制。有机酸、活性氧清除系统、植物激素以及其他离子拮抗作用在水稻对铝毒害的响应中起重要作用。水稻耐铝性是受多基因控制的数量性状,且易受环境影响。随着测序技术的发展,越来越多的水稻耐铝相关QTL被鉴定,但目前仅有20余个水稻耐铝基因被克隆,它们主要是转录因子、离子转运蛋白、激素输入和输出载体,耐铝相关基因仍有待进一步挖掘和利用。本文概述了水稻耐铝遗传和已报道的耐铝QTL,进而对水稻耐铝的生理机制和分子机理研究的进展进行综述,最后对水稻耐铝性的研究方向和研究热点进行了讨论和展望。     

水稻叶绿体表达体系的建立及抗PPT叶绿体转化植株的获得

 【目的】建立外源基因在水稻叶绿体中的表达体系。【方法】通过分析已公布的水稻叶绿体基因组全序列及其基因分布特点，选择ndhF与trnL的基因间序列作为除草剂PPT抗性基因bar定点整合的位点。以水稻叶绿体基因组DNA为模板，采用PCR方法克隆了两个适于水稻叶绿体基因组遗传转化的同源片段，构建了含水稻叶绿体16S高效表达启动子、外源基因bar、psbA基因的3′序列（终止子）以及两个同源片段的水稻叶绿体特异表达载体pRB。【结果】采用基因枪法转化水稻品种中花10号幼穗诱导的愈伤组织，并再生植株，获得转化体后代种子。对转化植株进行的分子检测结果表明，外源基因bar 可能被整合到水稻叶绿体基因组中。后代种子的遗传学分析显示，外源基因bar可正常表达并遗传。【结论】利用所建立的水稻叶绿体外源基因表达体系，外源基因bar既可在水稻叶绿体基因组中正常表达，还可作为转化体筛选时的除草剂抗性选择标记。     

水稻雄性核不育基因的研究进展

水稻雄性不育基因的利用是开发新的育种方法的重要途径,对于进一步提高水稻产量,增强水稻抗性,改善水稻品质具有重要意义。该文对水稻雄性不育的机理及其分类进行了阐述,概述了光敏核不育基因、温敏核不育基因、显性核不育基因的定位方法,总结了近年来这些基因定位方面的研究进展,讨论了其他类型核不育水稻的研究成果,并提出水稻不育基因在应用方面存在的问题,同时对它的应用前景进行了展望。     

水稻抗褐飞虱基因研究进展

综述了水稻抗褐飞虱基因的研究进展。褐飞虱是对水稻为害最严重的害虫之一。它栖息于稻丛基部,吸食韧皮部汁液。褐飞虱具有不同的生物型。在抗性品种的选择压力下,将产生一种新的生物型褐飞虱群体克服该抗性品种。因此,寻找新的抗性基因是培育新的抗褐飞虱水稻品种的关键。合适的水稻抗褐飞虱的鉴定方法是克隆水稻抗褐飞虱基因的基础。常用的方法有苗期集团鉴定、蜜露量测定、电子取食监测系统等。迄今为止,科学家已经在栽培稻和野生稻中定位了21个水稻抗褐飞虱基因,并且Bph14基因已经被武汉大学生命科学学院杂交水稻国家重点实验室成功克隆。该结果为克隆其他水稻抗褐飞虱基因以及研究水稻抗褐飞虱的分子机制奠定了基础。     

Advances in Insect-resistant Transgenic Rice and Its Developing Tendency

Focusing on several commonly used insect resistance genes,we reviewed the advances in insect-resistant transgenic rice,and analyzed the problems and developing tendency in transgenic rice research in this paper.     

水稻根系育种研究进展

水稻（Oryza sativa L.）根系对水稻的生长发育及产量形成具有至关重要的作用。根据目前水稻根系育种的研究现状,分析了水稻根系育种对提高产量、改变形态特征和生理特性的重要性,并对其研究前景进行了分析和展望。     

水稻根系育种研究进展

水稻(Oryza sativa L.)根系对水稻的生长发育及产量形成具有至关重要的作用.根据目前水稻根系育种的研究现状,分析了水稻根系育种对提高产量、改变形态特征和生理特性的重要性,并对其研究前景进行了分析和展望.     

水稻多逆境响应新基因OsMsr9的表达与克隆

为发掘水稻新的耐逆基因,研究植物在应答逆境胁迫时的分子机制,我们采用Affymetrix水稻表达芯片分析了超级稻两优培九母本培矮64S全基因组在多种逆境胁迫下的表达水平,筛选出一批表达水平显著改变的基因。其中基因OsMsr9(Oryza sativa L.Multiple Stresses Responsive Gene9,GenBank登录号为EU276058)的表达量在高温、低温、干旱处理后在多个组织器官、发育时期均有显著提高。实时定量PCR分析其特定时空表达量的结果与基因芯片的结果基本吻合。通过RT-PCR法,得到包含OsMsr9完整ORF(open reading frame)的cDNA克隆。根据生物信息学分析,该ORF编码一个包含168个氨基酸残基的蛋白质,与玉米(Zea mays)中含F-box结构域的全长蛋白有大约58%的相似性,而F-box蛋白可能与植物抗逆性有关。基于上述实验及分析结果,OsMsr9可能是一新的水稻耐逆功能基因。     

不同基因型水稻耐汞性及汞积累差异比较

[目的]比较不同基因型水稻的耐汞性及汞积累差异。[方法]选取8个基因型水稻,分别为：Kasalath,IR04,日本睛,浙粳22,Azucena,广陆矮4号,IR1552和931l。用0．08mmol／L HgCl2溶液对水稻种子浸种24h、5叶期幼苗根部胁迫处理8d。[结果]汞处理种子24h后,Kasalath的发芽率降幅最大,而9311的发芽率几乎不受影响。汞胁迫下,9311幼苗根系耐性系数、根（冠）相对生物量比其他基因型水稻都高;不同基因型间的根、叶汞含量不同。[结论]8个基因型水稻中,9311的耐汞性最强,其次为IR64,Azucena耐汞性最弱;IR64是高汞积累基因型。     

长药野生稻导入系F2群体枝梗数的QTL分析

利用长药野生稻导入系T821B和籼稻保持系G46B构建的F2群体,对一次技梗数(PBN)、二次枝梗数(SBN),二次技梗数与一次技梗数之比(二、一次技梗数比,RSP)进行QTL分析.结果表明:在第3和6染色体上检测到2个控制一次枝梗数的QTL,在第4、6和7染色体上定位到3个与二次枝梗数相关的QTL,在第1、4、6、8、9和11染色体上发现7个影响制二、一次技梗数比的QTL;第6染色体在水稻枝梗数的遗传控制上具重要作用.