中国农大揭示脱落酸和细胞分裂素信号途径拮抗调控逆境应答的新机制

正近日,Molecular Plant在线发表中国农业大学杨淑华/施怡婷团队题为"The Antagonistic Action of Abscisic Acid and Cytokinin Signaling Mediates Drought Stress Response in Arabidopsis"的研究论文。该研究发现脱落酸与细胞分裂素信号途径相互拮抗的分子机制,揭示了植物激素平衡植物生长发育和抗逆性的机理。     

赤霉素信号传导新机制提高水稻氮肥利用效率研究获进展

正近日,中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室傅向东团队与其它三个实验室联合攻关,在《科学》杂志以研究长文(Research Article)形式发表了论文,报道了赤霉素信号传导新机制提高水稻氮肥利用效率的研究成果。该发现不仅深化了对赤霉素信号传导和植物氮素响应相互作用机制的理解,而且找到了一条     

薛红卫研究组发现水稻LC3调控生长素信号和叶倾角

<正>2018年11月29日,PLo S Genetics在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所薛红卫研究组发表研究论文。该研究发现水稻中的一个含有SPOC结构域的蛋白Leaf inclination3 (LC3)通过结合转录因子LIP1共同调控生长素信号,从而调控水稻叶倾角。水稻是重要的单子叶模式植物,也是我国乃至世界上最主要的粮食作物     

NPR在SA信号通路中的研究进展

长期以来,水杨酸(SA)被认为是植物的内源信号分子,并与植物体内的多种抗性相关。病程相关基因非表达子(NPR)是SA信号通路中的关键性因子,能够介导该信号转导途径的顺利进行。为了详尽地阐述近年来多项研究对NPR研究的进展,本研究在分子水平上介绍了NPR的研究起源、SA受体,归纳了NPR1与其旁系同源物NPR3和NPR4之间相互协调的关系,分析了SA信号通路与SA提高植物抗性的机制。指出在多种植物体内,虽然NPR在SA信号通路中扮演着不可或缺的角色,但是由SA所诱导的植物抗病机制是一个复杂、精密的网络,现有的生物分子技术仍然无法使NPR的作用完全透明化。而且,在不同的植物体和相同植物的不同部位中,各种信号的转导方式也未必相同。因此,需要通过进一步确认整个信号通路中各组分及其功能、对模式植物进行详细研究来使该过程完整化。     

植物体中的糖信号及其转导机制

糖不仅作为呼吸底物为植物的生长和发育提供能量和代谢中间产物;而且具有信号的功能,从而调控植物的生长和发育。本文概述了植物体内糖信号产生的途径、存在的糖信号系统以及糖信号的转导和调控机制。     

植物根系的化学信号及其遗传改良

综述了植物根系在不同条件下产生的化学信号及其特点。植物根系的化学信号与地上部植株的生长、作物产量、品质和抗性有着密切关系。根系产生的化学信号受环境条件和植物本身的基因型的双重影响。因此,研究根系化学信号的规律可以为作物遗传改良提供新的思路和途径。     

水稻磷信号途径研究进展

磷素是植物生长和发育所必需的大量元素之一。现在研究表明OsPHR2,OsSPX1,OsmiR399,OsPHO,OsIPS1,OsIPS2,OsSIZ1,pht1家族等基因与水稻磷吸收信号调控和磷转运有关。目前研究表明OsPHR2,OsSPX1与其在拟南芥中的同源基因功能相似,水稻超表达OsPHR2和干涉OsSPX1都有富集磷的表型。Pht1家族的大部分基因都属于高磷亲和力转运蛋白。此文概述了近年来水稻磷信号途径研究进展,并对进一步研究做了展望。     

钙信号与植物低温响应研究进展

钙信号是一种重要的第二信使,在动植物生长发育和信号转导中具有重要的调节作用。为了深入了解其参与植物低温响应的作用机理,笔者归纳了钙离子转运系统和相关钙离子感受器的结构和功能,并从生理变化和基因表达2个方面分析了钙信号参与植物低温响应的研究进展;总结了Ca~(2+)转运系统、Ca M、CMLs、CBLs和CDPKs中参与植物低温响应的基因,并简要分析了其作用机制。分析表明钙信号能通过多条途径增强植物的低温抗性,在农业生产中具有重要的现实意义。     

植物抗病中的信号分子研究

综述了近年来在植物抗病中的信号分子研究方面所取得的进展,包括水杨酸、乙烯、茉莉酸、活性氧、一氧化氮、钙离子及其β-氨基丁酸等信号分子诱导植物防卫反应中的作用,同时阐述了水杨酸诱导植物防卫反应的机理以及生物合成途径,并对今后的研究工作进行了展望。     

钙离子参与硝酸盐信号网络

氮是组成生物体基本结构的必需营养元素之一,同时也是参与产生能量及代谢路径中最重要的分子。植物的生长发育以及作物产量很大程度上取决于土壤中植物可获取氮的多少。硝酸盐作为自然和农业系统中植物或作物吸收的最重要的一种氮形式,不仅是一种营养物质,也是一种信号分子。目前农业作物的高产过分依赖于氮肥施用,但是滥用氮肥不仅成本高,而且破环自然环境。因此提高植物对氮素的利用效率已经成为当前亟待解决的问题。然而,我们在了解硝酸盐信号如何影响植物生理生化过程方面仍然存在许多不清楚的地方。了解植物是如何感知、吸收以及响应外界有效氮并揭示这其中的分子机制是开发和发展生物技术来实现氮素高效利用的重要的一步。本综述讨论了钙离子作为重要的第二信使参与硝酸盐信号网络,以及该信号网络中的其他的重要成员及其之间存在的联系,旨在为植物硝酸盐吸收以及氮素的高效利用提供借鉴。     

植物激发子及其信号传导之研究进展

植物诱导抗病性是当前科学研究的热点,是研究病源物和植物互作关系的关键。植物激发子在植物诱导抗病性中发挥着重要的作用,它是一类能诱导寄主植物产生防卫反应的特殊化合物,在与受体分子结合后,通过一定的信号传导途径激发植物产生防卫反应。综述了近年来激发子在植物诱导抗病性中的研究进展,包括激发子的种类,受体类型以及激发子引起的信号传导,并对激发子研究存在的问题及应用前景进行了展望。     

拟南芥隐花色素CRY光信号通路的研究进展

隐花色素又称蓝光/紫外光A受体,是调控植物光形态发育以及动植物生物钟的一类光裂解酶。隐花色素最早在拟南芥中发现,后来广泛地发现于其他植物、微生物和动物中。拟南芥隐花色素CRY1(Cryptochrome1)和CRY2(Cryptochrome2)作为植物感受外界光信号的光受体,主要参与调控了植物光形态建成和光周期开花过程。目前对于拟南芥隐花色素的遗传学功能、光化学特性及其相关蓝光信号转导的分子机制已有较为深入的研究。最近,随着隐花色素光敏原初反应相关分子机制的解析,如:CRY2蓝光特异的二聚化和磷酸化等,为最终揭示蓝光信号传递机制提供了重要的理论基础,并借此有望在将来的研究中进一步解析隐花色素调控植物生物钟等重要生物进程的相关分子机制。     

章文华研究团队揭示磷脂酸调控植物抗逆信号的细胞学机制

<正>笔者从南京农业大学了解到,近日,Nature Plants杂志在线发表了该校生命科学学院章文华教授团队的研究论文。该团队设计了活体监测植物细胞膜磷脂酸(PA)的生物感受器PAleon,利用它揭示了逆境诱导的P A变化在时空上的复杂性,并提出在植物抗盐反应中PA可作为细胞内p H变化的感受元件。P A是重要的脂信号分子,也是合成其它脂类的重要前体,它的功能与其     

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.     

燃烧植物产生的化学信号物质与种子萌发研究进展

燃烧植物产生的烟与化学信号物质对植物的生理生态功能有重要的影响,近年来成为研究的热点.本文介绍了植物燃烧后的生态系统恢复、燃烧产生的可促进萌发的化学信号物质及抑制物质,重点介绍了燃烟中新发现的丁烯羟酸内酯化合物卡里金(karrikins,KAR1)的结构特点,以及它与激素独脚金内酯(strigolactone,SL)、赤霉素(gibberellin,GA)以及光照、休眠的相互作用关系.     

水杨酸介导的植物系统获得抗性信号的传导途径

水杨酸(SA)是植物系统获得抗性(SAR)所必需的内源信号分子,在介导SAR的信号传导中起着十分重要的作用,这一点已经在烟草、黄瓜和拟南芥等植物中得到证实。水杨酸结合蛋白(SABP)与过氧化氢酶的活性相似,其与SA结合能抑制过氧化氢酶的活性,使植物细胞中过氧化氢水平升高,促使SAR的产生。病程相关基因非表达子1(NPR1)是在SAR信号转导途径中的关键性调控因子。     

盐碱胁迫下植物生理和钙信号通路分子机制的研究进展

土壤的盐化和碱化往往伴随发生,在盐碱胁迫下,植物会遭受许多类型的非生物胁迫,严重影响植物的正常生长发育。本综述首先介绍了盐碱土的分类;其次从四个方面对植物在盐碱胁迫下体内产生相应生理机制进行详细介绍;接下来以植物在盐碱胁迫下产生的钙信号为重点进行阐述,包括植物首个非离子通道型盐胁迫下离子感受器GIPCs的发现、盐碱胁迫诱导的钙信号相关通道和转运蛋白、钙信号的感受与传递、以及其他与钙离子信号产生交叉的信号通路的研究进展。在碱胁迫中与钙信号的相关研究鲜有报道,本综述也介绍了此方面的最新研究。最后,对该研究领域目前需要解决的科学问题进行展望。     

钙信号在植物抗病性中的作用研究进展

在植物信号转导途径中,钙离子作为第二信使,参与调控了大多数细胞生理代谢的过程。大量实验研究表明,钙信号同时参与植物与病原菌互作的信号转导过程。综述了近几年来植物在抗病反应过程中钙信号的产生、起到的作用及下游靶蛋白是如何解码的,并就存在的问题做出了展望。     

植物三型信号分泌系统下的抗病基因防御机制

近年来随着对植物抗病机理及信号转导途径的深入研究和探索,以及通过分子生物学手段新的抗病基因和病原菌无毒基因不断被克隆,科研人员对于植物三型信号分泌系统中抗病（R）基因和无毒(Avr)基因的结构、功能,作用模式及作用机制具有更加深入的认识。深入研究病原菌—寄主之间的相互作用关系,为制定更为有效的植物病害防治措施提供了依据。该文通过对三型信号分泌系统中植物病原识别受体的组成部分,抗病基因的结构域及种类,抗病基因与无毒基因及相互作用的两种模式及具体机制的总结,从植物抗病基因角度探讨了三型信号分泌系统下植物的抗病机制并在此基础上进行了前景展望。     

植物应答非生物胁迫信号传导研究进展

植物作为固着型的生物必须承受并处理一定程度下的非生物胁迫,如土壤盐渍、干旱和极端温度等,植物主要是基于消耗能量的蛋白激酶感知这些胁迫信号,经胁迫信号传导网络传导到细胞内并重新编码信号网络组成部分的表达与活性,从而达到适应胁迫环境的目的。胁迫条件下产生的信号是通过一系列的转录因子、启动子及蛋白互作来调节一些特定的靶标蛋白,这些靶标蛋白在离子运输、水分运输、代谢、基因重编表达所形成的离子与水分平衡以及细胞稳定等方面发挥着至关重要的作用。植物通过胁迫信号的传导和应答获得抗逆性的增强。