PPR蛋白响应植物非生物胁迫的研究进展

非生物胁迫是造成全球粮食减产的主要因素之一。研究植物逆境相关蛋白的功能及应答机制,对于提高作物抗逆性具有重要意义。三角状五肽重复（PPR）蛋白属于高等植物中最大的核编码蛋白家族,因其包含高度特异性的PPR基序而得名。依据基序类型及其排列,PPR蛋白可分为P和PLS两类,PLS类蛋白又可以根据其羧基末端的结构域进一步分为PLS、E、E+、DYW等亚类。PPR蛋白广泛分布于陆生植物中,主要定位于叶绿体和线粒体,亦有少数定位于细胞核中。作为序列特异性RNA结合蛋白,PPR蛋白参与植物RNA加工的多个方面,包括RNA编辑、RNA剪接、RNA稳定和RNA翻译。PPR蛋白在植物的整个生命进程中发挥多种重要作用,但对其在植物抗逆性中的作用机制还不清楚。本文在总结已有报道的非生物胁迫相关PPR蛋白定位和功能的基础上,重点综述了PPR蛋白参与调控植物非生物胁迫的作用机制（包括转录后调控和逆行信号）,并对其进行讨论。转录后调控与PPR蛋白参与RNA转录后的修饰作用有关,其一般被认为通过结合RNA并调节细胞器RNA代谢来调控逆境相关基因的表达,从而影响植物抗逆性。逆行信号方面,PPR蛋白的损伤导致线粒体或叶...     

植物microRNA 响应非生物胁迫研究进展

非生物胁迫是影响植物生长和产量的主要因素之一,而microRNA(miRNA)在植物的非生物胁迫应答中具有重要的调控作用。miRNA可与靶基因mRNA互补配对结合,通过切割靶基因mRNA或抑制其翻译的方式,在转录后水平上实现对靶基因表达的调控,进而对植物的生长发育、形态建成以及逆境响应等多个方面产生重要影响。综述了植物miRNA的合成、降解及作用机制的研究进展,并对植物miRNA参与的干旱胁迫、盐胁迫、高温与低温胁迫、养分胁迫和金属离子胁迫等非生物胁迫的应答机制进行了详细阐述,并就当前植物miRNA研究中存在诸如miRNA代谢的亚细胞定位不明、功能研究手段单一以及逆境胁迫响应机制研究不深入等问题指出了未来该领域研究的发展趋势。     

植物响应非生物胁迫相关基因的研究进展

随着全球气候变化,非生物胁迫对植物生长的影响已经成为人类面临的重大挑战之一.对植物响应非生物胁迫的研究有助于了解植物对环境的耐受机制,以应对环境的变化.本文综述了植物响应非生物胁迫过程中相关基因的最新研究进展,这些基因包括:抗氧化基因、渗透压保护大分子、LEA蛋白、膜转运蛋白、转录因子、热激蛋白、蛋白激酶以及miRNA...     

植物体内一氧化氮的合成及其对非生物胁迫响应的研究进展

一氧化氮在植物的生长发育和对胁迫的反应过程中参与了多种生理活动。植物通过NO合成酶、硝酸还原酶、非酶促途径3种途径合成NO;大多数非生物胁迫都能诱导NO的产生。植物细胞中的NO具有双重作用:低浓度的NO能够促进植物的生长与发育,提高植物的抗逆性;而高浓度的NO则对植物细胞有毒害作用。在对非生物胁迫的反应中,NO能够减轻活性氧对植物细胞的伤害,并和其他的信号分子结合,共同调节胁迫响应基因的表达。     

蛋白质组学及其在植物非生物胁迫研究中的应用

蛋白质组学旨在阐明执行生命活动的全部蛋白质的表达规律与生物功能,是后基因组时代的研究热点之一.本文简要介绍了蛋白质组学的研究内容与关键技术,概括了它在非生物胁迫伤害机理与植物适应机制研究中的应用,展望了蛋白质组学在该领域内的发展前景.     

植物热激蛋白响应非生物胁迫研究进展

非生物胁迫对农作物正常生长具有重要影响,非生物胁迫可改变细胞蛋白质构象,使非天然蛋白 质发生聚集,破坏细胞膜结构。热激蛋白（heat shock proteins,Hsps）负责蛋白质的折叠、组装、转运与降解, 并能在胁迫条件下协助蛋白质复性,通过重建正常的蛋白质构象从而恢复细胞稳态,参与其他应激反应机制, 在保护植物免受非生物胁迫方面起着重要作用。总结了各类 Hsps 在植物非生物胁迫响应中发挥的功能,阐述 Hsps 参与其他应激反应机制并发挥一定作用,对目前 Hsps 在研究中存在的问题进行讨论和展望,为作物分子育 种筛选抗逆基因提供理论依据。     

植物对干旱胁迫的生理和分子反应

植物赖以生存的环境并不总是适宜的,干旱缺水、炎热、霜冻、盐碱、病虫草害等都会对植物的生长造成不利的影响,在这些不利的因素中,干旱对植物造成的损害在所有非生物胁迫中占首位。地球上约1/3的土地面积属于缺少水分的干旱和半干旱区域,我国的干旱、半干旱地区约占全国土地面     

不同耐盐性水稻材料对盐胁迫的生理响应及分子机制

【目的】研究不同耐盐性水稻材料应答高盐胁迫的生理及分子机理,对筛选和培育耐盐水稻新品种具有重要的参考价值。【方法】分别以耐盐水稻品系X1、X2、X3和盐敏感水稻品系X20、X30为试验材料,分析其在高盐胁迫(200 mmol·L^-1 NaCl的1/2KB溶液)条件下的生理代谢及耐盐相关功能基因表达差异。【结果】在高盐胁迫条件下,耐盐水稻材料体内脯氨酸及可溶性糖含量、超氧化物歧化酶及过氧化氢酶的活性,以及耐盐相关功能基因OsP5CS1、OsProt、OsCu/Zn-SOD、OsAPX2、OsNCED3及OsNCED5的表达水平明显高于盐敏感型,而丙二醛和过氧化氢含量明显低于盐敏感型。【结论】耐盐性水稻材料主要通过提高渗透调节能力、活性氧清除能力及耐盐相关功能基因的表达来提高其耐盐性。     

应答非生物胁迫的植物转录因子

非生物胁迫严重制约着植物的生长和发育。影响植物的水分状态，使植物缺水遭受伤害。近年来．从高等植物中已经分离出一系列调控非生物胁迫相关基因表达的转录因子．通过转录因子之间以及与其他相关蛋白之间的相互作用，激活或抑制非生物胁迫因子诱导的基因表达。文章介绍了调控非生物胁迫相关基因表达的植物转录因子的研究现状、研究方法及前景。     

外源水杨酸与植物非生物胁迫抗性的关系及其作用机制

水杨酸是一种存在于植物体的酚类物质,不但在植物抗病方面发挥着重要作用,而且在抵抗非生物胁迫方面(如冷、热、盐、干旱、重金属等)有明显的作用。为此,综述了近年来外源水杨酸在植物非生物胁迫抗性方面的研究进展。     

木霉菌提高植物抵御非生物胁迫能力的研究进展

木霉菌是自然界中广泛存在的丝状真菌,主要分布于植物、植物残体、根际和土壤中,通过强势定植与植物建立密切联系,固定养分实现增殖,同时刺激植物生长和释放诱发植物局部和系统防御反应的化合物,缓解非生物胁迫对植物造成的伤害。木霉菌作为一种有益土壤微生物,安全高效、生长迅速、适应能力强,在促进植物生长方面发挥重要的作用。本文综述了干旱、盐碱、重金属等非生物胁迫下木霉菌对植物的促生作用以及相关的研究进展,为研究植物抗逆性提供了新的思路和方向。     

外源ABA与植物非生物胁迫抗逆机制

脱落酸(abscisic acid,ABA)是能够引起植物芽休眠、叶子脱落和抑制细胞生长等生理作用的一种植物激素,也是能够提高植物抗逆能力的一种"非生物应激激素"。ABA是植物响应非生物胁迫的重要信号分子,在应答植物非生物胁迫如干旱、高盐、低温等中具有重要的生物功能。综述了近10年关于外源ABA对植物抗逆响应机理的研究,系统地从种子萌发、幼苗生理生化、分子调控等层面开展论述,旨在为ABA在植物非生物胁迫中抗逆功能的深入研究提供参考,并为非生物胁迫下的农作物育种和生产提供理论依据。     

抗氧化机制在作物对非生物胁迫耐性中的作用

干旱、极端温度、盐害和重金属等非生物胁迫因子是制约作物生长发育、影响作物产量和质量的关键因子.非生物胁迫会导致细胞内活性氧(ROS)迅速增加,对蛋白质、脂质和DNA造成伤害,破坏细胞内的膜结构.作物具有一系列的抗氧化机制清除ROS,以适应或忍耐环境胁迫.研究表明,作物对非生物胁迫的耐性与其抗氧化系统清除ROS的能力密切相关.综述了ROS对细胞的伤害作用以及抗氧化酶和非酶抗氧化剂清除ROS机制等方面的研究进展,以期为提高作物对非生物胁迫的耐性提供有益参考.     

蛋白酶抑制剂与植物非生物胁迫抗性关系研究进展

蛋白酶抑制剂在广泛存在于植物组织中,对于植物抵抗生物胁迫有着重要的作用。研究发现蛋白酶抑制剂在植物非生物胁迫抗性方面的提高也有着作用,综述了蛋白酶抑制剂在提高植物非生物胁迫抗性,如盐、干旱、温度和氧化胁迫等方面的进展,并探讨了其作用的机理可能是通过各种方式增强某些蛋白的功能,进而消除各种非生物胁迫引起的氧化胁迫。     

植物中介体及其在非生物胁迫调控中的功能研究综述

中介体复合物(Mediator Complex)是多蛋白复合物,在真核生物的转录装置中发挥着重要作用。中介体可参与调控植物的生长发育以及对非生物胁迫的响应。本文概述了中介体复合物的结构、命名方式和在转录调控中的功能,以及中介体参与植物对干旱、高盐、低温和渗透胁迫等环境下响应。     

MYB转录因子在植物非生物胁迫中的研究进展

MYB转录因子广泛存在于真核生物中,是一类数量较多、功能多样的转录因子家族。近年来,随着科研技术水平的提高,MYB转录因子家族在调节植物对环境胁迫的响应中得到了较为深入的研究。文中论述了MYB转录因子的结构和功能,以及与植物非生物胁迫相关抗性的研究进展。     

AP2/ERF蛋白调控植物的非生物胁迫应答机制

AP2/ERF蛋白是植物所特有的转录因子,参与植物生长发育以及调控生物和非生物胁迫反应。研究表明,AP2/ERF蛋白不仅与其它类型转录因子共同形成复杂的转录调控网络,通过多种信号转导途径调控功能基因的表达,而且可以作为外界信号的感应因子调控植物的非生物胁迫应答。主要从AP2/ERF蛋白在植物激素合成、蜡质合成、低氧胁迫应答、ROS清除以及蛋白质修饰等方面综述了AP2/ERF蛋白在植物非生物胁迫应答中的研究进展,并展望了今后的研究方向。     

水稻响应非生物逆境胁迫的蛋白质组学研究进展

文中从盐胁迫、重金属胁迫、温度胁迫、干旱胁迫和其他非生物胁迫5个方面对水稻响应非生物逆境胁迫的蛋白质组学研究进展进行了详细地阐述,并对其未来的发展进行了展望。     

烟草转录因子NtMYC2对激素及 非生物因素胁迫的响应

为探究烟草转录因子NtMYC2对逆境胁迫的响应,以烟草幼苗为试验材料,用50μmol·L~(-1) MeJA,100μmol·L~(-1) ABA,200 mmol·L~(-1) NaCl,20%PEG6000,4℃和黑暗条件下分别进行激素诱导、高盐、模拟干旱、低温和暗胁迫处理,并取处理1,3,6,12,24和48 h时的烟草叶片提取RNA,反转录为cDNA后利用qRT-PCR技术分析NtMYC2的表达情况。结果表明,NtMYC2的表达受MeJA、ABA、干旱、高盐、低温和黑暗胁迫的诱导,且表达模式随激素和胁迫处理的不同而不同。NtMYC2的表达量随MeJA处理时间的延长呈先下降后上升的趋势,随ABA和黑暗处理时间的延长呈逐渐上升的趋势,都在48 h时达最高表达水平,但ABA诱导的表达水平最高,是对照的17.31倍。盐胁迫1h时,NtMYC2的表达量是对照的3.95倍,随后下降,6 h后与对照相当。低温诱导NtMYC2表达上调,在处理6h时表达量最高,48h时最低(与对照无明显差异);模拟干旱胁迫48 h可显著提高NtMYC2的表达水平。此外,利用PlantCARE软件分析NtMYC2启动子区域,结果显示启动子区域包含有脱落酸、生长素、低温、干旱、光等多种非生物胁迫相关顺式作用元件。