DWARF14响应独角金内酯信号的分子机制

独脚金内酯是一类由类胡萝卜素衍生而来的新型植物生长调节因子,能够从抑制根部分生、诱导侧根形成、促进根毛伸长、介导根部与共生真菌和寄生植物信号通讯等多个方面调控植物生长发育。独角金内酯受体DWARF14(D14)起源于α/β水解酶,其信号转导机制不同于传统植物生长调节因子受体,它遵循新型的"底物-酶-活性分子-受体"识别规律,具有生成和感知生长调节因子活性分子的双重功能。综述了独脚金内酯受体D14结构及信号转导机制最新研究进展。     

独脚金内酯抑制因子D53/SMXLs基因的研究进展

独脚金内酯(strigolactones, SLs)是一种新型的植物激素,参与调节植物分枝、生殖发育及叶片衰老等多种生物学过程。D53/SMXLs是独角金内酯信号转导通路中的抑制因子,在独脚金内酯信号转导中起重要作用。介绍了国内外最新关于独脚金内酯信号抑制因子D53/SMXLs的进展,综述了D53/SMXLs的发现、结构、信号转导机制、分子生物学功能及其他功能的研究成果。最后从三方面指出独脚金内酯信号途径有待完善与研究的内容。     

独脚金内酯合成路径及抗逆性研究进展

独脚金内酯(strigolactone,SL)是一类萜内酯,来源于类胡萝卜素生物合成途径,是通过一系列的酶促反应合成的。但关于独脚金内酯的生物合成路径尚未研究透彻,目前已经了解到D27蛋白、CCD7蛋白、CCD8蛋白、P450蛋白在这一过程中发挥着不可忽视的作用。现已从豌豆、水稻、矮牵牛、拟南芥等多分枝突变体中克隆得到多个与SL合成、传导途径相关的基因。其中,D27、CCD7和CCD8是独脚金内酯合成途径的上游基因,经过双加氧和脱氢,最后在MAX1的作用下生成了5-脱氧独脚金醇。独脚金内酯是一类新型激素,能够诱导根寄生植物种子萌发并且加快丛枝真菌出现分枝,有着阻碍植物分枝生长的作用,从而抵御各种胁迫,对植物的生长具有重要意义。     

独脚金内酯生物学结构特性、功能基因组学、表观遗传学及应用

[目的]为独脚金内酯相关研究提供参考。[方法]对独脚金内酯研究现状进行简要分析,主要从独脚金内酯的生物合成、功能基因组和表观遗传的角度上进行综述。[结果]发现独脚金内酯作为一类新型的植物激素,在植物与根际之间发挥着重要的作用。这类化合物可以诱导丛枝菌根菌丝分枝以及寄生植物种子的萌发。此外,它与生长素和细胞分裂素一样,参与植株的形态建成。目前,已从拟南芥、水稻和豌豆等植物突变体中鉴定出独脚金内酯代谢的相关酶类:胡萝卜素异构酶、类胡萝卜素裂解双加氧酶以及P450单加氧酶。功能基因组学和表观遗传学为独脚金内酯相关基因的表达调控研究提供了新的方向。[结论]独脚金内酯参与调控植物的生长发育以及植物与微生物的相互作用,已在农业生物领域开始广泛应用,因此,对其开展深入而透彻地研究是非常必要的。     

蒙古栎苗木质量调控的初步研究

为探究育苗密度和外源激素处理对蒙古栎苗木质量的调控作用,以两年生蒙古栎苗为材料,设置梯度育苗密度,比较了不同密度处理下苗木的质量变化;另以1年生蒙古栎苗为材料,设置脱落酸(ABA)、生长素类似物(NAA)+细胞分裂素类似物(6-BA)和独脚金内酯类似物(GR24)等9组不同激素配比,并以蒸馏水处理的苗木为对照组,比较了不同激素处理下苗木生长情况和生理表现。结果表明:密度对蒙古栎苗木生长有显著调控作用。在200株·m-2(10cm×5cm)密度条件下,获得苗木高93.66cm,地径8.63mm,且总生物量可达485.23g,植株顶端优势明显,长势优于其他密度组。独角金内酯(GR24)能有效促进蒙古栎苗木生长,最适浓度为1.0mg·L-1。通过叶面喷施1.0mg·L-1独角金内酯,蒙古栎苗木净光合效率显著提高40%以上,苗高26.72cm、地径6.57mm、冠幅16.00cm、节间距9.0cm,侧根可达6～8根。综上,采用200株·m-2(10cm×5cm)栽植密度,能够有效控制苗木侧枝发育,促进幼苗高生长,增强顶端优势。外援施加1.0mg·L-1GR24,能够显著提高苗木光合效率40%以上,抑制侧枝生长,增加节间长度,各项生长指标提高70%以上。     

植物种子内生菌的研究进展

植物的根、茎、叶、种子等器官存在大量的共生和伴生微生物,对植物的生长和健康有重要作用。植物种子的表面普遍带有独特的共生微生物群落,会影响种子的萌发、生长和植物的健康,也是植物内生菌垂直传播的一种方式。本文从内生菌的多样性、生物学功能及其活性物质等几个方面对植物种子内生菌的研究进展进行了综述,并对其研究前景和方向予以展望。     

植物根围促生细菌作用机制的研究

植物根围促生细菌不仅能够促进植物生长,增加作物的产量,还能提高防病能力。阐述了植物根围促生细菌的作用机制,包括促进植物生长的机制和生物防治的机制。     

丛枝菌根真菌对植物生长及果实品质的影响

丛枝菌根真菌是一类与植物根际共生的促生真菌。植物与丛枝菌根真菌共生可促进植物生长,增加根系与土壤的接触面积,进而促进植物与土壤的物质交流,增强植物抗逆性,提高果实产量及品质。本文综述了植物接种丛枝菌根真菌,提高植物抗逆性的作用机制,以及其对果实营养、风味等品质的影响。     

菌根辅助细菌与外生菌根菌互作机制研究进展

菌根际是复杂的微生态系统,根际微生物对菌根合成可起到调控作用。菌根辅助细菌可以促进菌根真菌生长、在宿主植物根部定殖形成菌根共生结构,从而促进植物生长,是外生菌根菌际重要微生物类群。菌根辅助细菌与外生菌根菌存在协同进化,在促进菌根合成的同时,菌根菌对植物根际细菌类群和功能也可产生调控作用。菌根辅助细菌的作用机制主要包括促进菌根菌菌丝生长、降低菌根际土壤中有毒物质浓度、促进宿主植物根系发育、提高菌根侵染几率等,通过上述功能可以提高菌根菌在植物根际土壤中的存活几率,增加与宿主植物接触侵染并最终形成菌根共生结构的效率。形成菌根后,菌根辅助细菌与菌根菌—植物共生体的互作中,可以提高植物对矿物质养分的吸收转运水平,抑制土传病害发生。菌根菌—植物共生体并不是孤立存在的,其与根际土壤微生物的互作机制值得深入研究。     

独角金内酯调控水稻分蘖芽休眠的研究进展

化学控制无效分蘖是水稻高产栽培的研究热点和努力方向,分蘖芽休眠与萌发转换决定了分蘖是否发生,而该过程受激素和相关基因表达的调控。前人研究已明确生长素和细胞分裂素参与了分蘖芽休眠与萌发转换的调控,独角金内酯是最近才被发现的一种激素或前体,已被证明参与了水稻分蘖的调控,但其调控机理和信号转导途径尚不明确。本文在独角金内酯对水稻分蘖的调控作用、其合成及信号转导过程以及其调控水稻分蘖发生的作用机制等方面展开了综述。