高等植物中DELLA蛋白的研究进展

在赤霉素(GA)信号传导过程中,有一类起着负调控作用的蛋白——DELLA蛋白,是GRAS家族的亚家族,因其N端含有DELLA结构域而命名。该蛋白对种子萌发、茎的伸长、下胚轴伸长以及花发育等起着重要的调控作用。本研究主要讲述了DELLA蛋白如何参与多种信号传导,分析了模式植物拟南芥中5种DELLA蛋白对植物生长发育的作用,分别介绍了DELLA蛋白的保守结构域及其作用,总结了目前已知DELLA蛋白的克隆及表达情况,最后对今后DELLA蛋白的研究进行展望,以期更好地揭示DELLA蛋白的调控机制。     

卵形家族蛋白对植物生长发育的调控作用

卵形家族蛋白(ovate family proteins, OFPs)是仅存在于植物且具有保守OVATE结构域的一类转录抑制因子。Ovate最早在番茄中克隆并定位于2号染色体上。GTA496-TTA493的单核苷酸突变使得终止密码子提早出现而导致果实由圆形变为梨形。后来在拟南芥、水稻、辣椒、香蕉等植物中陆续开展了其功能研究。发现它是通过直接调控靶基因的表达或者与其它转录因子的相互作用来调控植物生长发育过程的。本文综述了其对果实形状、果实成熟及品质形成、胚珠发育、维管束发育、次生细胞壁的形成等方面的研究进展及可能的调控作用机制,以期为采用生物技术手段利用该蛋白调控植物生长发育提供理论依据。     

植物细胞壁扩展蛋白(Expansins)研究进展

Expansins(EXP)是一类植物细胞壁蛋白,它能诱导分离细胞壁的延伸生长及依赖pH调节的细胞扩展生长。在生长的组织中,细胞壁若要打破约束而扩展体积,必须取决于胞壁的生物合成与维持结构完整性及强度的壁松弛协调机制。Expansins的生物学作用是多样化的。它参与了细胞增大,果实软化,花粉管及根系生长以及植物细胞衰老等过程。现已发现两大类expansins基因家族,称之为α-expansin和β-expansin,它们都是由多基因家族组成。本文对EXP的发现,基因家族分类及其在植物发育、生长及衰老各阶段的生理作用机制等研究进展进行了综述;并对EXP的应用前景给予一定阐述。     

microRNA在植物生长发育中的研究进展

miRNAs (microRNAs)是生物体内一段由内源基因编码的长约21~25 nt的非编码、小分子RNAs,通常通过与下游靶mRNA结合,在转录后水平调控基因表达。在细胞核中,RNA聚合酶Ⅱ转录MicroRNA基因生成具有茎环结构的pri-miRNAs,随后在Dicer酶剪切作用下生成miRNA/miRNA~*双链,最终miRNA链在细胞质中与AGO等蛋白结合形成RNA诱导沉默复合体,进而调控靶基因。近年来,研究表明miRNA参与了植物生长发育的调控。本综述将从植物的根、叶、花和果实的生长发育过程对miRNA的功能进行总结,旨在为miRNA调控植物生长发育分子机理的深入研究以及利用基因工程等手段提高植物遗传特性提供参考。     

植物生长调节剂对谷子生长发育的调控效应

为筛选可有效降低谷子株高、提高其抗倒伏能力的化控剂及其最佳喷施期,探讨不同化控剂对谷子生长发育和产量的影响,苗期和拔节期分别对嫩选17喷施4种化控剂(多效唑、缩节胺、矮壮素、烯效唑),于灌浆期和成熟期测定各处理植株干物质积累量、SPAD、净光合速率、茎秆特性以及产量构成等指标。结果表明：谷子苗期和拔节期喷施烯效唑、矮壮素、缩节胺、多效唑都能不同程度矮化植株,增加茎粗,提高抗倒伏能力,达到增产效果。其中,在苗期施用多效唑株高和节间长分别相比于CK降低6.76%,25.43%,苗期喷施矮壮素增加茎粗效果最显著,比CK增加22.89%,多效唑喷施处理下的谷子抗倒伏性最好,苗期喷施多效唑增产效果最显著,比CK增产17.51%;4种调节剂均能显著提高谷子叶片SPAD值及净光合速率,苗期喷施多效唑处理对SPAD值和净光合速率的提升效果最好,分别比CK提高了35.29%,30.37%;与CK相比,苗期喷施植物生长调节剂对谷子植株地上部干物质积累影响显著。喷施化控剂对谷子植株地上部干物质积累与CK相比影响不显著。总体来看,苗期喷施多效唑效果最好,可作为谷子高产栽培适宜的化控抗倒伏措施应用。     

独脚金内酯及其调控植物根系生长发育的研究进展

植物通过内源激素或环境信号调控根系的生长发育,进而影响根系的形态特征.独脚金内酯(strigolactones,SLs)及其衍生物作为一类新型植物激素,在刺激寄生植物种子萌发、促进丛枝菌根真菌菌丝分枝和养分吸收、介导植物对病原菌及营养匮乏等逆境胁迫的抗性反应、调控植物分枝结构等方面发挥着重要作用.此外,研究表明,独脚金...     

植物铜转运蛋白研究进展及其应用价值

土壤铜污染导致农作物质量差、产量低,这是农业生产的主要问题.植物铜转运蛋白具有铜吸收、螯合、区室化和代谢利用等功能,参与调节植物体的铜稳态.本综述概括了植物铜转运蛋白的基因表达特性、亚细胞定位、敲除或过表达对植物的影响;重点阐述了植物铜转运蛋白在铜的吸收和根部保留、长距离运输、细胞内区室化以及生殖器官积累中发挥的作用;...     

植物LEA 蛋白及其功能

干旱、盐碱和冻害是限制植物生长发育的主要逆境因子,胚胎晚期丰富蛋白（LEA）是一类重要的植物细胞脱水保护蛋白,在抵御干旱等非生物胁迫过程中发挥着重要功能。本文介绍了植物LEA蛋白的种类、结构及其表达特性,并综述了该类蛋白在提高植物抗旱、耐盐及抗冻能力等方面的研究进展。     

植物HKT转运蛋白研究进展

HKT（high—affinity K^＋ transporter）转运蛋白即高亲和K^＋转运载体,是与植物耐盐胁迫有关的一类Na^＋或艮转运体或Na^＋-K^＋共转运体。根据HKT类蛋白的结构及具体功能的不同该家族可以分成两个亚家族,亚家族1最重要的功能区域所含氨基酸为丝氨酸,是Na^＋特异性载体,而亚家族2在该点则是甘氨酸,是Na^＋-K^＋的协同运输体或Na^＋-K^＋的单一转运体。具体到不同基因,不同植物,以及不同环境条件下HKT的具体作用不尽相同。本文综述了近年来国内外对HKT类蛋白的研究成果与进展,涉及到HKT家族的命名,亚家族的分类,HKT家族各个基因同源性以及其表达部位等。对HKT的深入研究对提高作物K^＋的利用效率,减少盐渍危害,具有十分重要的意义。     

植物赤霉素生物合成关键基因GA3-oxidase的研究进展

在植物赤霉素合成途径中,GA3ox将无活性的GA12和GA53转变为有活性的GA4和GA1,进而实现了调控植物生长发育。GA生物合成及其信号传导途径相关基因的研究备受关注。本研究对高等植物体内GA3-oxidase基因的克隆、组织表达、调控表达、功能鉴定等方面的研究进行综述,并对进一步深入研究GA3ox的互作、抗逆性等方面进行了展望,揭示GA3-oxidase氧化酶信号网络系统及其作用机制。     

miR172调控植物生长发育及逆境胁迫的研究进展

microRNA(miRNA)是一类内源性非编码小RNA,在植物整个生长发育过程中都起着重要作用,是基因表达的重要调控因子,而microRNA172(miR172)是众多miRNA家族中的重要的一员。为了更直观的认识miR172在植物中所发挥的作用,笔者归纳和总结了miR172在调控植物生长发育过程和响应逆境的研究进展,具体分析了miR172在植物营养生长阶段转变、开花、花器官发育、节间长度、植物商品器官发育以及逆境胁迫响应等诸多过程中发挥的作用。笔者认为miR172在植物中仍有很多未知的功能尚未发掘,因此未来深入挖掘和研究miR172在植物生长过程中更多的作用是一个重要的研究方向,在此基础上深入解析miR172在此过程中的功能、分子调控机制,为人为利用miR172调控植物生长发育奠定理论基础。     

植物Alfin1-like蛋白家族的研究进展

PHD-finger (Plant homeodomain-finger)蛋白家族作为一个超家族,在调控细胞周期、生长发育和环境适应等方面发挥着重要的作用。Alfin1-like蛋白家族是PHD-finger蛋白的一个亚家族,仅存在于植物类群中。拟南芥基因组中主要包含7个Alfin1-like蛋白：AL1～AL7,它们的基因结构和蛋白结构具有高度的保守性。Alfin1-like家族蛋白在调控染色质状态以及基因转录方面发挥着重要作用,它们可以结合不同甲基化状态的组蛋白,进而参与到植物生长发育等生命活动。同时Alfin1-like家族蛋白在植物响应干旱、低温、盐、ABA以及病原菌等生物和非生物胁迫方面也发挥了重要作用。本研究系统地阐明了Alfin1-like蛋白家族参与的信号转导途径,为今后植物领域的相关研究提供参考。     

植物生长调节剂对玉米自交系生长发育及产量的影响

８种植物生长调节剂对玉米自交系生长发育及产量的影响和试验结果表明：植宝素、叶面宝、复合稀土产产素、喷施宝增产达极显著水平，密度相同时，乙烯利减产达极显著水平，８种植物生长调节剂能调节生育进程，使玉米自交系出苗至吐丝期延长１￣７天，吐丝至成熟期缩短２￣９天，整个生育过程提早０￣６天；能促进根系生长、干重、根条数增加，叶片寿命延长，光合叶面积增大，茎加粗、经济性状变优；乙烯利、多效唑矮化明显，它们以促     

植物热激蛋白研究进展

在高于生物正常生长温度8—12℃的条件下，生物体内合成一些新的蛋白质称之为热激蛋白(heat shock protein，HSP)。大量研究已证实主要的热激蛋白都具有分子伴侣的功能，这从一个侧面解释了为什么热激蛋白的合成可以赋于生物体耐温度胁迫的能力。     

植物冰结构蛋白及其在食品中的应用研究进展

冰结构蛋白是有机体为抵御外界寒冷而产生的一类蛋白类化合物。植物冰结构蛋白具有热滞活性低、修饰冰晶形态、抑制冰晶生长及重结晶性强的特点。综述植物冰结构蛋白基因的生理作用、特性、结构模型、作用机理及其在食品方面的应用。     

植物冰结构蛋白及其在食品中的应用研究进展

冰结构蛋白是有机体为抵御外界寒冷而产生的一类蛋白类化合物。植物冰结构蛋白具有热滞活性低、修饰冰晶形态、抑制冰晶生长及重结晶性强的特点。综述植物冰结构蛋白基因的生理作用、特性、结构模型、作用机理及其在食品方面的应用。     

植物生长化学调控技术

<正>植物在生长发育过程中,除了要有适宜的温、光、气、水等外,还需要一些作用特殊、含量微小的生理活性物质,这类物质就称为植物激素。现在人们采用化学合成方法,生产出作用与植物激素相似的植物生长调节剂,并用于植物体,达到调控植物生长发育的目的。以下是几种蔬菜运用示例。     

植物中谷氧还蛋白研究进展

谷氧还蛋白(GRX)是一种小分子热稳定的蛋白质,广泛存在于动物、植物和微生物中.其中在动物和人体内研究较多,在植物中研究相对较少,在不同植物中谷氧还蛋白基因的数量和种类也不尽相同.谷氧还蛋白通常含有一个保守的CXXC/S活性位点,根据其活性位点的氨基酸序列可将其分为3类:CPYC型、CGFS型和CC型.其中,前2种为真核生物所共有,而CC类型为陆生植物所特有,且数量最多.谷氧还蛋白发挥作用时有单巯基和双巯基机制,可以在谷胱甘肽分子的帮助下还原二硫键或蛋白质谷胱甘肽加合物.谷氧还蛋白、谷胱甘肽、NADPH和谷胱甘肽还原酶共同组成了谷氧还蛋白系统.谷氧还蛋白在植物中与硫氧还蛋白系统、抗坏血酸谷胱甘肽循环系统等共同参与细胞的氧化还原状态的维持以及各类细胞进程的调节,并且在植物细胞抵抗生物以及非生物的氧化胁迫中起着十分重要的作用.另外,谷氧还蛋白还在植物生长发育、氮代谢、铁硫簇形成等方面具有重要作用.本研究就植物中谷氧还蛋白的命名、分类、作用机制以及在植物体内发挥的功能进行汇总,以期对其有更深入的了解.     

赤霉素调控植物块茎形态建成的研究进展

赤霉素对植物的生长发育具有重要的调控作用。综述了赤霉素调控块茎形态建成的研究进展。块茎形态建成是一个复杂的生理过程,受遗传、坏境等因素共同调控,其中,激素调控发挥重要作用。虽然多种激素参与调控块茎的形态建成,但它们的效果最终均依赖于赤霉素含量。一般认为赤霉素抑制或延缓块茎的形成,但对块茎生长膨大的作用有不同的看法。已明确植物体内赤霉素转导的GA-GID1-DELLA路径,但是否在块茎形态建成过程中发挥作用还不清楚。最后提出块茎形态建成可能分为块茎启动和生长膨大两个不同阶段,分属于两个独立的调控系统,同时存在不同于GA-GID1-DELLA信号通路的赤霉素途径,赤霉素在其中发挥的作用不同,机制也不同。