硫代葡萄糖苷在十字花科植物应对非生物胁迫中的作用

硫代葡萄糖苷(glucosinolates,GSL)是广泛存在于十字花科植物中的一类富含氮、硫元素的次生代谢产物。从硫代葡萄糖苷参与植物对各种非生物胁迫的应答模式、应答机制和信号传导过程方面进行综述,并对该研究中存在的问题及今后研究前景进行展望,以期为硫代葡萄糖苷对植物非生物胁迫应答中的调控机制研究提供一定的参考。     

NAC转录因子在植物非生物胁迫相关抗性中的作用

NAC转录因子是近十几年发现的植物特有的转录因子,其N端独特的DNA结合域及C端的转录激活域在植物非生物胁迫应答中发挥重要的调控作用,从而使植物发生一系列生理生化变化,增强植物对非生物胁迫的抗性。基因表达的转录调控在植物适应环境和抵御逆境胁迫中起重要作用。现从NAC转录因子的结构特点和分类、在非生物胁迫相关抗性中的作用及其调控机理等方面总结前人的研究进展,提出存在的问题与未来发展趋势。     

果树非生物逆境应答机制研究进展

干旱、低温、高温、盐碱及营养胁迫等非生物胁迫长期以来对果树生产造成的损失巨大。近年来,国内外关于果树非生物逆境应答机理方面的研究逐步深入。本文从果树非生物逆境应答的生理生化机制、逆境信号转导途径、逆境应答基因等三个方面系统全面地综述了果树抗逆机制,并对今后果树抗逆境研究作出了展望。     

脱落酸与植物非生物逆境抗性研究进展

作为一种非常重要的植物激素,脱落酸(ABA)在应对环境胁迫和调控植物对非生物胁迫耐受性方面发挥了重要的作用。该文综述了ABA的生物合成和代谢途径、信号传导途径以及ABA在调控植物应对干旱胁迫、非干旱胁迫、盐胁迫等非生物胁迫中的作用;并对ABA分子合成机制和ABA在调控植物产生应对非生物胁迫抗性的分子机制等方面进行了展望。     

光敏色素互作因子在植物抵御逆境胁迫中的作用研究进展

光敏色素互作因子(Phytochrome-interacting factor,PIF)属于碱性螺旋—环—螺旋(Basic Helix–Loop–Helix,b HLH)类转录因子,参与植物多个生物进程,作为胞内信号调节"枢纽",不但参与调控植物的生长发育,且在植物抵御逆境胁迫过程中发挥重要作用。本文中主要阐述PIF集成复杂的网络调控植物对低温、高温、荫蔽、干旱等非生物胁迫的应答反应,以及PIF通过植物激素信号途径介导植物对病虫害等生物胁迫的防御机制,为研究PIF在逆境胁迫中的作用,提高作物抗性和品质等提供参考。     

植物胼胝质合成酶研究进展

胼胝质是一种β-1,3–葡萄糖聚合物,植物在生长发育和受到生物、非生物胁迫过程中均会有胼胝质沉积。胼胝质合成酶又称β-1,3–葡聚糖合成酶类似物,通常以多亚基复合物形式控制胼胝质的合成。本文中对胼胝质合成酶的分离鉴定过程进行了梳理,对胼胝质合成酶复合物的亚基及其作用进行了描述,重点总结了转录因子、植物生长调节剂等对胼胝质合成酶基因表达的调控作用,并对胼胝质合成酶在花粉发育和韧皮部运输过程中的作用,对机械损伤、磷酸盐、金属离子等非生物胁迫,以及虫害、细菌和真菌等生物胁迫的应答反应进行了归纳;最后对胼胝质合成酶的研究方向提出展望,以期为解析胼胝质合成酶的调控机制提供参考,也为植物(特别是园艺植物)抗性基因的挖掘提供借鉴。     

植物逆境生物学中的蛋白质组学技术运用探析

逆境胁迫在植物生长发育中起重要作用,对植物生长质量产生直接影响。现阶段揭示植物的应答胁迫分子的机理已经成为人们探索研究的重要课题。而植物蛋白质组学研究能揭示不同胁迫状况下,植物蛋白质的具体表达情况,有助于帮助人们深入了解环境胁迫下的植物基因表达调控机制及植物响应胁迫机理,介绍了蛋白质组学研究技术,概述了植物逆境胁迫适应机制在研究中的具体应用,展望了低蛋白质组学在植物逆境生物学领域的发展状况。     

细胞色素P450基因家族参与植物硫代葡萄糖苷生物合成的研究进展

硫代葡萄糖苷是一种主要存在于十字花科植物中的重要次生代谢物，在植物病虫害防御、食品风味形成以及医学癌症治疗等方面均有重要作用。硫代葡萄糖苷的生物合成过程十分复杂，参与其合成调控的因素有很多，如遗传背景、调节基因以及植物激素等。细胞色素P450酶（CYP450）是一类普遍存在于动植物、微生物以及病毒中的超基因家族编码的酶系，在硫代葡萄糖苷的生物合成中起关键作用。本文综述了CYP450的结构、分类和功能，阐述了CYP450参与硫代葡萄糖苷生物合成的作用，并介绍了CYP450响应外源刺激和环境条件的变化调控硫代葡萄糖苷合成的作用机理，以期为研究硫代葡萄糖苷合成机制提供参考。     

水分胁迫下植物根系的蛋白质组学研究进展

水分胁迫是非生物胁迫的重要因子之一,对植物的生长发育、新陈代谢和品质产量等产生重要的影响。水分胁迫下植物根系的蛋白质组学研究可以系统的揭示植物根系蛋白质的表达状况,从而深入了解水分胁迫下植物根系的基因表达调控机制、植物根系响应水分胁迫机理。该研究对植物根系在干旱和洪涝胁迫下蛋白质组学的研究进行了综述,探讨了干旱和洪涝胁迫下植物根系蛋白水平的动态变化,描述了特定蛋白网络及其相关应答机制。     

低温胁迫下龙眼若干生理生化反应的研究进展

低温逆境胁迫是限制植物生长、发育、生存及分布的重要非生物胁迫因素之一，也是影响作物产量、品质的主要非生物胁迫因素之一。龙眼（Dimocarpus longan Lour．）属于无患子科龙眼属植物，为原产我国的典型南亚热带多年生常绿果树，对温度反应较敏感，喜温忌冻，耐寒力较差，既存在冻害，也存在冷害，因此，研究龙眼对低温胁迫的反应及其生理生化基础，将有助于在实际生产中采取相应措施，减轻龙眼寒冻害。     

光质和光敏色素在植物逆境响应中的作用研究进展

光敏色素是植物感受外界光环境变化最重要的光受体之一,不仅参与调控植物生长发育,还介导植物对各种生物和非生物胁迫的响应。已有研究表明,光敏色素缺失会导致植物对病原菌、害虫等生物胁迫以及低温、高温、干旱、盐等非生物胁迫的抗性发生改变;改变光质（如调节红光远红光比率）可提高植物对上述逆境胁迫的抗性,并且通过水杨酸、茉莉酸和脱落酸等激素信号途径诱导植物的抗性。在系统综述近年来光敏色素在逆境响应中的作用以及防御机制研究进展的基础上,讨论了在园艺植物生产中通过利用光质和对光敏色素信号途径相关基因进行遗传改良,提高作物抗性,促进作物增产和改善作物品质的重要性。     

植物中miRNA响应非生物胁迫研究进展

MicroRNA(miRNA)是一类长度为20~24nt的非编码RNA,在植物遭受非生物胁迫时,通过介导靶基因mRNA发挥着非常重要的作用。本文就低温、外源ABA和干旱等非生物胁迫对miRNA的调控机制进行综述,进一步阐明miRNA响应非生物胁迫的机理。     

茄科植物WRKY转录因子的研究进展

WRKY蛋白是植物中最大的具有重要作用的转录因子家族之一,通过特异性结合启动子区域的W-Box来调控基因的表达,其成员参与了茄科(Solanaceae)植物的生长、发育、代谢、生物和非生物胁迫响应和激素信号的转导等进程。综述茄科植物WRKY转录因子表达模式和在生物和非生物胁迫中调控作用的研究进展。     

植物逆境胁迫中活性氧和钙信号的关系

钙信号参与植物对逆境的应答反应已被广泛证实,但近年来许多研究发现,活性氧信号也参与了植物对逆境胁迫的应答反应。现介绍植物中活性氧和钙信号的产生机制、活性氧和钙信号对植物逆境胁迫的应答机制,探讨了植物逆境胁迫中活性氧与钙信号之间的相互关系。     

植物表皮蜡质合成转运调控相关基因与干旱响应的研究进展

植物表皮蜡质在植物抵御生物和非生物胁迫中起着重要的作用。通过表皮蜡质的组成、结构、转运调控机制和分子机理的研究,探索增加植物的抗旱性已成热点思路。综述了植物在抵御干旱胁迫过程中表皮蜡质的分子、进化和生理机制,为增加农作物的抗干旱能力,提高农作物的质量和产量奠定理论基础。     

苹果酰基辅酶A结合蛋白2 编码基因MdACBP2的克隆和表达分析

 酰基辅酶A结合蛋白（ACBP）是一个保守的蛋白家族,在酰基酯辅酶A的转运过程中发挥重要作用。在水稻和拟南芥中鉴定的ACBP除了参与长链酰基辅酶A的转运以外,还参与了植物对生物和非生物胁迫的反应。为了探讨在苹果树中是否也存在参与植物对逆境反应的ACBP,并可用于改良苹果品种,以提高抗逆能力,从苹果品种‘鸡冠’中克隆、鉴定了一个ACBP基因,命名为MdACBP2。MdACBP2包含一个378 bp的开放阅读框,编码包含125个氨基酸残基的蛋白质;推定的氨基酸序列中包含有一个ACB结构域,无信号肽序列。序列和结构特征表明该基因是ACBP家族ClassⅠ亚族的成员。利用荧光定量PCR技术检测MdACBP2的表达,发现在苹果的根、叶、花、幼果、枝皮、芽等组织中均有表达,在叶中的表达量最高,在幼果中的表达量最低,这一表达模式暗示MdACBP2可能参与多种生理途径。不同胁迫处理的时序表达分析表明,MdACBP2的表达能被轮纹病病原菌Botryosphaeria dothidea侵染和10% PEG渗透胁迫所抑制,低温胁迫则能诱导MdACBP2的表达,1 mmol·L^-1 Pb(NO₃)₂处理对MdACBP2的表达没有显著影响。推测MdACBP2可能参与了苹果对低温胁迫的防御反应。     

病毒诱导的基因沉默在番茄功能基因组学研究中的应用进展

对近年来病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing,VIGS）技术在番茄果实发育、激素调控、植物-病原物互作、防御害虫及非生物胁迫应答相关基因功能研究方面的进展进行了综述。