南京农大学者最新研究成果揭示:植物为何不再对茉莉酸敏感

<正>面对不良环境,植物也和人类一样会启动自身的免疫反应,这主要依赖于一种叫做茉莉酸(JA)的植物激素。茉莉酸是存在于高等植物体内的内源生长调节物质。研究结果表明,JA对植物有许多相似生理作用。例如:能诱导气孔关闭,抑制核酮糖生物合成,     

中科院遗传发育所发现植物激素“核受体”作用机理

<正>激素调控植物生长发育和对环境适应性的方方面面。传统认为,植物激素的受体定位于细胞膜上,最近研究表明,茉莉酸、生长素等激素的受体却定位于细胞核中,这类似于动物激素的"核受体"。目前,人们对植物激素"核受体"的生理意义及作用机理尚所知还甚少。茉莉酸来源于不饱和脂肪酸的植物激素,调控植物的免疫反应和适应性生长。对应于病虫侵害或其他逆境刺激,活性茉莉酸被其"核受体"COI1识别而释放核心转录因子MYC2的活性,进而在全基因组范围内激活茉莉酸响     

李传友研究组等揭示MYC2调控茉莉酸信号终止的机制

<正>作为一种重要的植物激素,茉莉酸调控植物的防御反应和适应性生长。当植物遭遇病虫侵害或其他逆境胁迫时,活性茉莉酸被受体COI1(CORONATINE-INS ENS ITIVE 1)识别而释放核心转录因子MYC2的活性,MYC2与转录中介体亚基MED25形成功能复合物而在全基因组范围内激活茉莉酸响应基因的表达,产生防御反应。但茉莉酸信号的过度激活会大量消耗自身能     

中科院发现植物激素茉莉酸正调控拟南芥抗冻害反应

<正>中科院西双版纳热带植物园余迪求研究员领导的植物分子生物学组研究发现,植物激素茉莉酸正调控拟南芥(Arabidopsis thaliana)抗冻害反应(Freezing response)。外源施加茉莉酸显著提高植物的组成型及冷驯化诱导的抗冻能力。相反,阻断植物内源茉莉酸的合成及信号转导,则导致植物对冻害敏感,表现为存活率低及电导率高。与茉莉酸正调控植物抗冻能力相一致的是,低温处理诱导内源茉莉酸合成相关酶的表达,从而提高内源茉莉酸的含量。进一步分析表明,     

中科院版纳植物园揭示WRKY57参与调控植物激素茉莉酸信号转导及抗病性的分子机理

正植物激素茉莉酸是一类重要的脂类生长调节物质,它们在植物适应环境的过程中发挥着极其重要的调控功能,但茉莉酸调控植物各种生理过程的信号转导机理仍有待深入研究。中国科学院西双版纳热带植物园植物环境适应性研究组与植物分子生物学研究组近期联合研究发现,WRKY57转录因子负调控拟南芥对真菌型病原菌灰     

不同激素信号途径在植物抗病中的相互作用研究进展

植物的抗病反应中,激素发挥着至关重要的作用。不同激素对于植物抵御不同种病原菌的作用方式并不相同。然而多种激素的信号途径之间在抗病反应中并不相互独立,而是存在相互作用。这种相互作用的存在使植物能高效协调体内不同激素信号途径的抗性,是抵御不同病原菌入侵的有效方法。本文综述了植物激素水杨酸、茉莉酸、乙烯、脱落酸、生长素和赤霉素在抗病反应中的作用以及这些激素信号途径之间的相互作用。     

番茄系统创伤信号因子研究进展

当植物受到机械损伤或害虫伤害时,植物体会在受伤部位产生创伤信号分子启动防御基因的系统表达.许多研究表明系统素(或其前体原系统素)在受伤部位激活茉莉酸的合成,使之达到系统反应的水平,应对外来伤害;茉莉酸或其衍生物是重要的系统伤信号分子,它诱导伤防御基因的系统表达.自从系统素和茉莉酸被认为是伤诱导防御基因表达的信号分子后,番茄成为研究植物系统伤信号很好的模式植物.本文介绍了番茄的茉莉酸合成突变体、茉莉酸感知突变体和系统素功能突变体,及它们之间相互作用,并推测了茉莉酸和系统素在系统创伤信号调节中的作用.     

木薯EIN3基因的序列分析及其乙烯和茉莉酸甲酯诱导表达特性

木薯是一种重要的能源和淀粉作物,具有较强的抗逆性和耐贫瘠等能力。为研究木薯中EIN3基因如何被逆境信号调控,对木薯基因组数据库中的EIN3基因进行了序列分析,表明其具有典型的EIN3-like protein DNA结合结构域;其启动子区具有茉莉酸响应元件等多种响应元件。本研究以木薯品种"华南八号"悬浮培养细胞为材料,利用q RT-PCR检测木薯EIN3基因在乙烯利和茉莉酸甲酯处理后的表达特性。结果显示:EIN3在乙烯处理后,基因表达在8 h内呈现持续上升趋势;而茉莉酸甲酯处理后则整体呈现先上升后下降的趋势,且在2 h基因表达量最大。说明EIN3基因可被乙烯和茉莉酸信号调控,并推测其可受不同激素信号的整合后的综合调控,可参与到植物体内一系列多种生理生化过程。     

甘蔗丙二烯氧化物合成酶ScAOS的克隆与表达分析

茉莉酸类物质(JAs)作为植物体内的内源生长调节物质,其包括了茉莉酸、茉莉酸甲酯、茉莉酸异亮氨酸及其相关衍生物质,对植物生长发育及抗性防御机制发挥着重要作用。丙二烯氧化物合成酶(allene oxide synthase, AOS)是植物体内茉莉酸生物合成途径的关键酶,影响着茉莉酸类物质的生物合成,进而调节植物的形态建成和防御反应。本研究基于甘蔗转录组数据库,成功克隆到甘蔗丙二烯氧化物合成酶ScAOS的ORF全长序列,利用生物信息学方法了解该基因基本理化性质,并通过qRT-PCR实验分析不同组织和不同胁迫下ScAOS的表达水平差异。生物信息学结果表明,ScAOS基因开放阅读框为1 450 bp,编码482个氨基酸,等电点为6.30,不稳定系数为28.4,平均疏水性值为-0.12,预测ScAOS基因编码的蛋白为稳定酸性亲水蛋白。二级结构三级结构预测其元件结构主要为α-螺旋结构和无规则卷曲,该基因含有P450超家族的PLN02648的结构域,属于细胞色素P450基因家族中的CYP74A蛋白家族成员。系统进化树结果显示,ScAOS与高粱处在同一分支上,一致性高达90.4%。qRT-PCR结果显示,ScAOS在甘蔗根茎叶中均有表达,其中在茎中的表达量最高,在叶中的表达量最低。不同胁迫处理的表达差异结果显示,ScAOS均能响应盐害、干旱、植物激素、病虫害等环境胁迫。其中在NaCl、PEG、MeJA、病原菌和黏虫取食胁迫下表达水平均表现持续上升趋势,而在ABA处理下则表现下调趋势。本研究成功克隆到甘蔗ScAOS基因,并通过表达分析发现ScAOS在植物抗性防御方面作用显著。     

茉莉酸甲酯对中国红豆杉细胞基因表达的mRNA差异显示研究

茉莉酸甲酯是一种环戊烷衍生物型植物激素,在植物次生代谢物质生物合成中起着重要作用。我们以中国红豆杉悬浮培养细胞为材料,设两组平行实验,一组为阴性对照组,一组以茉莉酸甲酯进行诱导,所得细胞利用mRNA差异显示技术进行分析,研究了茉莉酸甲酯对红豆杉细胞mRNA表达的差异,最终共获得34个差异表达片段。经二次扩增和单引物阴性对照实验及序列测定,共获得9个阳性差异表达片段。与GenBank数据库比对,结果表明其中2个片段与已知基因有较高的同源性,与欧洲赤松（Pinus sylvestris）cDNA克隆的同源性为88％,与南方红豆杉（Taxus mairei）18SrRNA基因的同源性为93％,其余7个差异表达片段与GenBank中所有基因的同源性都非常低,可能代表了红豆杉细胞中的受茉莉酸甲酯诱导的未知基因序列。     

我国科学家首次揭示脱落酸和茉莉酸协同抑制水稻种子萌发的分子机制

正近日,中国水稻研究所种子发育团队研究首次揭示了SAPK10-bZIP72-AOC通路介导植物激素脱落酸和茉莉酸协同抑制水稻种子萌发的分子机制。该研究为改良水稻穗发芽抗性提供了重要的理论依据,对于其他禾本科作物调节种子适宜的休眠程度也具有重要的指导意义。     

根结线虫侵染对黄瓜生长和内源激素含量的影响

通过酶联免疫吸附法测定根结线虫侵染后48h内的黄瓜体内的各种内源植物激素含量的变化,探索黄瓜根结线虫病害产生的生理应答机制。通过外部形态结果观察看到根结线虫侵染后,黄瓜生长缓慢,植株矮小,并且提前衰老。同时,黄瓜叶片中的内源植物激素含量在48h内也发生了较大变化:黄瓜叶片中茉莉酸的含量在线虫侵染16h内急剧上升,上升幅度高达对照的8.2倍,而水杨酸、脱落酸和异戊烯基腺苷在侵染后含量有显著上升的趋势,并在24h达到各自的峰值;但是生长素和赤霉素含量仅短暂升高,其余时间显著低于对照。通过测定浸染初期各内源植物激素之间的动态平衡,可以为研究植物诱导抗病性提供理论参考。     

诱集植物在农业害虫综合治理中的应用

诱集植物(trap crop)是引诱昆虫保护主栽作物和果树免受一种或几种害虫危害的植物,对害虫引诱作用明显高于主栽作物和果树。利用诱集植物防治害虫简便易行,且不污染环境,对常发性害虫具有重要的经济和生态学意义。为了进一步发挥诱集植物在害虫综合治理中的作用,提高农业生产的     

白花虎眼万年青QtJMT基因的克隆及其植物表达载体的构建

茉莉酸及其甲基化的衍生产物茉莉酸甲酯,后者具有较高生物活性,在植物的生命活动过程中发挥重要作用。茉莉酸甲基转移酶(jasmonic acid carboxyl methyltransferase, JMT)作为甲基转移酶类家族中的重要成员,是将茉莉酸甲基化衍生为茉莉酸甲酯过程中发挥催化作用的关键酶,过表达能够使得植物内源茉莉酸甲酯的生物合成能力增强,内源茉莉酸甲酯的含量提高,进而增强植物抗逆性及提高植物次生代谢物质含量,以及调控植物生长发育。白花虎眼万年青具有抗逆性强、次生代谢物质丰富、以及器官再生方式独特等特点,可能具有较高生物活性的茉莉酸甲基转移酶及其分子机制,但是尚未见到报道。本研究根据白花虎眼万年青叶上珠芽转录组分析数据,设计引物,克隆分离出茉莉酸甲基转移酶基因完整编码区,进而对其进行了三维立体结构、蛋白质保守序列及系统发育等生物信息学分析,将其命名为QtJMT基因,并成功将其连接到泛素启动子(pUB)驱动的植物表达载体上。本研究结果为QtJMT基因的深入分析其功能及在花卉分子育种中的应用提供了一定的依据。     

植物避荫反应分子调控机制获揭示

正日前,中国农业科学院生物技术研究所与华南农业大学合作,揭示植物在遮荫环境下通过融合光敏色素信号途径与茉莉酸信号途径来平衡生长和防御反应的分子机制,对耐密作物培育有重要理论指导意义。研究成果在线发表在《植物细胞》(Plant Cell)上。增加密植,可以提高作物的单产。但是,种植密度的过度提高,会造成植株对光的互相遮挡。为了与周围的植物竞争更多的光照,植物会表现为茎秆伸长     

Phytocystatin在植物抗病虫中的作用及表达调控

植物半胱氨酸蛋白酶抑制剂（phytocystatin）在抗线虫、草食动物及真菌等生物胁迫中发挥重要作用。在植物受到线虫或草食动物危害时,phytocystatin能直接抑制其体内一种重要的消化酶——半胱氨酸蛋白酶的活性,从而影响这些害虫的生长和繁殖。然而,phytocystatin抑制植物病原真菌的生长却不依赖于其蛋白酶抑制活性,其抑菌潜在机制目前并不清楚。在植物受到生物胁迫时,phytocystain的表达受多种因子调控,与茉莉酸信号密切相关,但其表达调控的详细网络特征需要更多的研究来阐明。本文总结了phytocystatin在植物抗线虫、草食动物及真菌中的研究及应用,分析了其表达调控机制,并对其未来研究趋势及应用前景进行了展望。     

中科院遗传发育所在植物激素分析技术研究中取得重要进展

正近日,《Plant Communications》在线发表了中国科学院遗传与发育生物学研究所植物激素分析平台褚金芳团队的文章,报道了一种高效的植物激素分析新方法,通过1份样品,能够同时定量分析现有已知10大类植物激素。植物激素是存在于植物体内的天然有机小分子化合物,在调节植物生长发育和应对外界胁迫的过程中发挥着重要作用。根据结构特征和生理作用的     

植物激素检测方法研究进展及在橡胶树中的应用

植物激素乙烯、茉莉酸等在橡胶树生长发育、产量和品质形成中具有重要作用。近年来,植物激素检测方法在前处理技术、检测仪器和检测数量等方面均取得重要进展。随着橡胶树研究从产量调控向品质形成转变,精确的激素检测方法的作用愈加凸显。本研究从样品前处理技术和仪器分析两方面详细综述了乙烯、烯茉莉酸等主要植物激素检测方法的研究进展,并结合橡胶树生长发育和品质形成调控机制,展望了在橡胶树生理与分子机制研究中的应用前景,为橡胶树激素精确定量、橡胶树产量和品质调控技术研究打下坚实基础。     

中科院遗传发育所解析茉莉酸调控植物免疫的转录重编程机理

正茉莉酸是来源于不饱和脂肪酸的植物免疫激素,其生物合成途径和化学结构与高等动物中的免疫激素前列腺素有极高的类似性。在受到机械伤害、咀嚼式昆虫和死体营养型病原菌的侵害时,植物激活茉莉酸信号通路,启动并级联放大茉莉酸介导的转录重编程,从而产生有效的防御反应。但目前对茉莉酸激活植物免疫转录重编程的机理所知甚少。中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友研究组长期以番茄为模式     

河北省又取得一批农药植保类科研成果

<正>(接上期)11.植物激素高效分离机理及应用单位名称:河北大学评价单位名称:河北省教育厅评价日期:2011.04.18植物激素作为植物体内的痕量信号分子,对于调节植物的各种生长发育过程和环境的应答具有十分重要的意义。但随着植物激素的大量和无序使用,植物激素超标和残留也越来越被全世界所关注,由于这些激素在植物体内含量甚微,