植物叶片发育及形态建成的研究进展

叶片的形态特征与产量及逆境胁迫应答密切相关,植物叶片发育及形态建成基本过程为叶原基的起始、极性建立、叶片的延展,本文主要阐述3个过程中的分子调控机理,同时论述了microRNA在植物叶片发育及形态建成过程中的基本功能。     

植物花芽分化研究进展

花芽分化是有花植物发育中最为关键的阶段,同时也是一个复杂的形态建成过程。这一过程是在植物体内外因子的共同作用和相互协调下完成的。了解植物花芽分化的机理对于制定合理的栽培措施、进行花期调控等具有重要意义。本文就植物花芽分化过程中的形态结构、环境因素、植物体自身因素以及生长调节剂对花芽分化的影响及植物花芽分化的调节机制做了一个概述,并对花芽分化过程中基因对成花的作用做了简要探讨。     

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。     

三裂叶豚草雄花序分化过程的初步研究

三裂叶豚草为雌雄同株单性花植物,其花粉能引起多种致敏反应。主要研究三裂叶豚草雄花序发育过程形态变化。利用实体解剖镜和扫描电镜对三裂叶豚草(Ambrosia trifida L.)雄花序的分化过程进行观察。结果表明：三裂叶豚草雄花序分化过程分为3个阶段9个时期：营养生长阶段（未分化时期）,雄花序原基分化阶段（生长点分化初始期、雄花序分化初期、雄花序原基初期、雄花序原基中期、雄花序原基末期）,侧花序分化阶段（侧花序原基初期、侧花序原基中期、侧花序原基末期）。三裂叶豚草幼苗期即进行雄花序分化,植株最早只有一对叶时即开始进行分化。4~6对叶时侧花序开始分化。     

植物叶缘锯齿发育调控的研究进展

叶片是植物重要的营养器官,叶片的形成模式和发育涉及激素信号和转录因子间复杂遗传网络的调控。叶缘锯齿的产生是植物对不同环境长期适应的结果,对植物应对高温、干旱等逆境胁迫及响应光周期都有十分重要的作用。为了更清晰地认识植物叶缘锯齿的发育过程,本研究对植物叶缘锯齿形成过程中重要的调控因子及其调控机制进行了分类和总结。叶缘锯齿的发育受生长素、细胞分裂素、赤霉素等植物激素,NAM/CUC、TCP、SPL等转录因子,KNOX基因家族及其他调节因子的调控,并在单叶和复叶植物中表现出明显不同的调控模式。植物叶缘锯齿发育仍有很多未知的调控因子,因此,未来一个重要的研究方向就是要继续挖掘和鉴定更多参与植物叶缘锯齿发育的调控因子,并进一步解析其作用的分子机制,从而为今后通过调控叶形为其他作物性状改良提供理论依据。     

芍药繁殖器官形态特征观察研究

石蜡切片观察显示,芍药花芽是混合芽,其发育成熟后是多种原基的复合体,由顶端生长点、叶原基、苞片原基、花萼原基、花瓣原基、雌雄蕊原基及芽鳞和叶原基腋内的腋芽原基组成。对花、果实、种子等繁殖器官的体视镜观察表明,芍药具有原始被子植物的形态特征,如雄蕊呈螺旋状排列、离心发育,有假种皮、苷荚果等。授粉萌发过程的荧光扫描电镜观察,授粉0．5小时后落置于柱头上的花粉粒已开始萌发,授粉1小时后花粉管生长迅速并全部穿过柱头进入花柱,花粉管在2～5小时内便进入胚珠。     

植物花芽分化机理研究进展

花芽分化是有花植物发育中最为关键的阶段，同时也是一个复杂的形态建成过程。这一过程是在植物体内外因子的共同作用，相互协调下完成的，了解植物的花芽分化的机理对于制定合理的栽培措施进行花期调控实施观赏植物的周年生产及实现植物的遗传调控具有重要意义。本文综述了植物花芽分化过程中，环境因素，植物体自身因素，生长调节剂等因子对其花芽分化的影响，并且就植物花芽分化的调节机制作了一个概述和探讨。     

中国农科院蔬菜花卉所和深圳农业基因组所揭示黄瓜果实发育的乙烯调控机制

<正>植物器官的生长和发育取决于生长刺激和抑制之间的微妙平衡。果实大小和形状是影响产量和商品价值的重要农艺性状。葫芦科是一个非常大的、多样化的植物家族,为人类提供许多重要的蔬菜和水果。研究表明,葫芦科果实由下位子房发育而来,并因为极端多样的果实大小和形态而闻名(从小到巨大,从扁圆到伸长)。然而,调控果实生长平衡,实现最终果实大小和形态的分子机制仍不清楚。     

转录因子JAGGED调控拟南芥花瓣的形态建成

在自然界中,被子植物的花瓣有着特殊的生物学功能,花瓣在植物的生殖过程中发挥重要作用,是与多种授粉昆虫产生接触的界面,有利于授粉者驻留在花瓣上进行高效的传粉作业,从而影响植物的授粉和农作物产量。拟南芥是一种模式植物,其花瓣的结构简单,细胞类型少,是研究器官形态建成的一种非常理想的模型。JAGGED(JAG)是一类具有单链C2H2锌指结构的转录因子,在植物的器官形态发育和极性生长过程中具有非常重要的调节作用。本综述讨论了拟南芥转录因子JAG作为重要的生长调节子调控花瓣的生长发育和形态建成,以及JAG通过调控生长素信号通路、边界特化和DNA复制等方面相关基因的表达来影响花瓣器官发育,并根据目前的研究进展对JAG调控花瓣形态建成的分子机制进行了分析总结。     

高等植物体细胞胚胎发生的研究进展

植物体细胞胚胎发生是一个复杂的发育过程,受到多种内、外因素的影响与调节,研究体细胞胚胎发生诱导与调节是一个基本的理论问题。通过介绍高等植物体细胞胚胎发生过程中生长素对胚胎发育的影响以及体胚发生中的基因表达,展示体胚发生已经成为研究植物胚胎发生发育的一条重要途径。同时体胚发生中分离到的基因研究为理解细胞分化与发育,形态发生与建成以及植物合子胚的发育提供了重要参考。     

单、双子叶植物气孔发育调控差异研究进展

作为植物与外界进行气体(如CO_2和水蒸气)交换的门户,气孔分布于植物茎、叶、果实和种子等器官的表皮上。植物通过调节气孔的开闭、大小和数目来控制气体的出入以适应环境。植物气孔类型多样,目前,最为典型的有两种类型,即双子叶植物的肾形气孔和单子叶植物的哑铃形气孔。从结构上讲,肾形气孔比哑铃形气孔少了一对副卫细胞,从进化角度讲,后者比前者更为进化。最近的研究工作揭示了控制气孔发育的主要关键基因以及环境信号调控气孔发育的基本途径。本研究主要从单、双子叶植物气孔的进化、发育、调控等方面阐述气孔发育及其调控机理的研究进展。     

SPL调控因子在植物生长调控的研究进展

SPL(SQUAMOSA promoter-binding protein-like)是植物特有的转录因子,它参与了植物叶、花、果实的发育、发育阶段转变、花青素的合成以及胁迫应答等调控过程。SPL转录因子家族成员均含有高度保守的SBP结构域,可以特异性结合所调控基因启动子的顺式作用元件,还可与其它调控蛋白相互作用,共同调控相关基因的表达。另外,SPL在转录后水平还受miRNA156/miRNA157的负调控。本研究从SPL调控因子在植物形态建成、次生代谢、生理胁迫中的表达调控研究进展方面进行综述。     

杜鹃花ARFs转录因子RmARFgn的克隆和生物信息学分析

生长素是重要的植物激素,参与调控植物生长、发育和器官分化等几乎所有生理过程。生长素响应因子家族是生长素发挥调控功能的重要基因,在生长素信号传导过程中起重要的作用。从百里杜鹃景区广泛种植的高山杜鹃中克隆了一个ARF类转录因子基因,命名为RmARFgn。该基因编码蛋白含700个氨基酸,与水稻生长素早期响应基因OsARF1高度相似。通过调控RmARFgn基因在杜鹃花内的表达,可以控制杜鹃花的花期和器官形态。该研究为杜鹃花的发育调控打下了基础。     

裸子植物种子发育过程及基因调控研究进展

种子是裸子植物和被子植物所特有的繁殖器官,是植物有性繁殖的最高形式.裸子植物的种子裸露,形态较为简单,由种皮、胚和胚乳三部分组成,胚乳一般由雌配子体直接发育而来,为单倍体.其发育过程中会有AB13、FUS3等转录因子和miR159、miR172等miRNA参与调控,同时,DNA甲基化及RBR、ATG5等基因对裸子植物种子发育也起到重要的调控作用.本文从结构特征和分子调控等方面对裸子植物种子发育过程进行综述.     

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。     

中科院揭示植物种子和器官大小调控的新机制

<正>植物种子和器官大小是重要的产量性状,大小调控也是一个基本的发育生物学问题。然而,植物决定其种子和器官最终大小的分子机理目前并不清楚。为了揭示植物种子和器官大小调控的分子机理,中科院遗传与发育生物研究所李云海研究组已在拟南芥中分离了一些大种子和器官的突变体da(DA是汉字"大"的意思)。其中,da1-1突变体形成大的种子、器官和粗壮的植株。DA1编码一个泛素受体蛋白,通过抑制细胞分裂从而调控植物种子     

植物叶缘锯齿发育的研究进展

叶缘锯齿是叶片重要的形态特征之一,受到多种叶缘发育因子的调控。笔者回顾了国内外研究成果,详细分析了植物激素、CUC2(CUP SHAPED COTYLEDONE2)和MicroRNA 对叶缘锯齿发育的影响,总结了植物中各叶缘因子的表达与功能,并探讨了叶缘锯齿形成的分子机制及其意义。分析表明,在复杂的叶缘发育调控网络中,生长素与CUC2 对叶缘的调控起到非常重要的作用,大部分叶缘因子的调控功能依赖于生长素和CUC2。最后,展望了叶缘锯齿发育未来的研究方向与发展趋势,并对其以后的应用领域进行了预测。     

植物激素ABA调控侧根生长发育的研究进展

侧根构型直接影响植物根系形态建成,是植物整个根系的重要组成部分,在植物抗逆反应中起着重要作用。为了研究植物激素脱落酸(ABA)调控侧根生长发育的分子机制,本研究归纳了ABA在侧根发育中的信号传递,揭示了ABA在侧根起始中的双重作用和ABA对侧根分生组织活性的抑制作用。并分析了在侧根发育过程中ABA与其他调控因素包括活性氧(ROS)、生长素、细胞分裂素、碳和氮信号,以及盐胁迫间的交叉对话机制,指出ABA通过诱导根中ROS的产生,拮抗生长素和协同细胞分裂素的作用从而达到抑制侧根生长发育;ABA还参与了复杂的碳和氮信号调控的侧根发育过程;此外,ABA信号介导了盐胁迫对侧根发育起始的抑制。ABA调控侧根生长发育的分子机制的揭示可以为改善植物根系性状,提高作物抗逆性提供指导作用,然而,ABA对根生长调控的分子机制还不是很清楚,根系形成也十分复杂,因此需要更多的努力。     

观赏植物叶插繁殖原理与技术

叶插,就是利用植物具有再生能力的叶片或叶片的一部分进行扦插,在插穗基部、边缘或正中发生不定芽和不定根,形成新的植株个体的繁殖方法。一、两种不同来源的胚原基很多观赏植物均可用叶插法繁殖。由于花卉种类不同,叶插时产生新根和新梢的胚原基完全不同。可分为初生分生组织原基和次生分生组织原基,尤以后者最为常见。 1.初生分生组织原基形成新植株:落地生根的离体叶,叶缘周围的凹处会发生小植株。它们均起源于所谓的叶胚,在叶片发育早期是由叶缘一些小的细胞群形成的;随着叶片的扩展,叶胚也发育,直     

玉米SBP转录因子全基因组鉴定与功能分析

SBP基因家族是一类植物基因组特有的转录因子,参与植物生长发育及多种生理生化过程。近来,大量研究已在多种植物中鉴定出SBP转录因子,但关于玉米(Zea mays L.) SBP转录因子家族的系统分析报道尚少。本研究通过对拟南芥、水稻等植物已知的转录因子与玉米基因组数据比对,并设置一系列严格的筛选标准从玉米基因组中挖掘SBP转录因子,系统发育分析显示单子叶植物玉米和水稻的SBP基因保守性更强、亲缘关系更近;共鉴定37个SBP基因,分布在9条染色体上;通过基因分析注释以及启动子功能预测,进一步发现SBP家族基因参与植物生长发育、形态建成、逆境胁迫响应、花器官发育以及植物光反应等过程。并且,玉米SBP转录因子可通过参与赤霉素、生长素、脱落酸、水杨酸等多条激素信号调控途径来调节植物的生长发育。