芹菜NAC转录因子基因AgNAC1的克隆及其对非生物胁迫的响应

通过RT-PCR方法,从芹菜‘六合黄心芹’和‘文图拉’中分别克隆获得编码NAC转录因子的基因AgNAC1。利用生物信息学方法分析其编码氨基酸序列组成、蛋白质理化性质、亲缘关系、空间结构等,采用荧光定量PCR技术检测基因在不同非生物胁迫下的表达水平。结果表明：‘六合黄心芹’和‘文图拉’AgNAC1开放阅读框长度均为957 bp,编码318个氨基酸,其蛋白质相对分子量分别为36.89和36.77 kD,理论等电点分别为5.94和5.78。AgNAC1蛋白与不同植物中NAC家族成员同源性比对和进化树分析表明,其与胡萝卜DcNAC属于同一个分支,进化距离最近。蛋白功能域预测显示,AgNAC1有多个α螺旋和β转角二级结构单元。荧光定量PCR结果表明,AgNAC1在芹菜叶中表达量最高,具有组织特异性,同时对高温、低温、干旱和盐胁迫均有响应。‘六合黄心芹’中AgNAC1的表达水平在高温处理24 h达到最高。‘文图拉’中AgNAC1的表达水平在高温、低温及盐处理后2 h和8 h高于对照,呈现先下降后上升的趋势,在干旱处理4 h时表达水平最高。     

miRNAs在园艺植物非生物胁迫响应中的作用

MicroRNAs(miRNAs)是一类内源的长度约为22个核苷酸的非编码小分子RNA,其通过对靶基因mRNA进行切割或翻译抑制调节mRNA的表达,在植物生长发育和环境胁迫响应中起到重要的作用。本文综述了园艺植物miRNA参与非生物胁迫(营养缺乏、盐渍、干旱及低温胁迫等)响应的作用。     

GSH/GSSG在植物应对非生物胁迫中的作用综述

谷胱甘肽(GSH)是广泛存在于植物体内的一种重要的抗氧化物质,可以清除细胞代谢中产生的多余活性氧自由基,从而减少膜脂过氧化对细胞造成的伤害。谷胱甘肽二硫化物(GSSG)是GSH的氧化形式。近年来研究发现谷胱甘肽氧化还原对(GSH/GSSG)作为信号分子在植物应对逆境胁迫中起重要作用。本文综述了近年来GSH,尤其是GSH/GSSG的作用,为后续通过调控GSH/GSSG调节植物抗性提供参考。     

NAC转录因子在果实成熟中的调控作用

NAC转录因子是植物中最大的特异性转录因子家族之一,其依赖由高度保守的N端结构域和高度变异的C端转录调控结构域组成独特的NAC结构域发挥功能,在果实成熟的调控中发挥着重要的作用。在介绍NAC转录因子的结构特征及不同物种NAC基因的成员与分类的基础上,总结了近年来NAC转录因子在果实成熟过程中的积极作用,包括促进果实软化影响果实质地,促进叶绿素降解及类胡萝卜素、类黄酮和花色苷的合成决定果实着色、调控糖分积累影响果实糖酸比例以及促进多种芳香化合物合成积累形成果实特有风味、果实脱涩等方面,并阐述了NAC转录因子与内源激素特别是乙烯和ABA交互在调控果实成熟中的重要作用。总结了NAC转录因子调控果实成熟的潜在机制以及影响NAC表达的因素与分子通路,旨在为在果实成熟性状遗传改良与调控技术研发提供重要参考。     

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。     

钙离子信号通路响应植物非生物逆境胁迫研究新进展

2022年2月,《Journal of Integrative Plant Biology》在线发表了德国明斯特大学Kudla教授团队题为Ca²⁺signaling in plant responses to abiotic stresses的综述文章。该篇综述重点阐述了盐/渗透胁迫和不平衡的营养元素等非生物逆境胁迫的分子机理,而且还详细介绍了非生物逆境胁迫的感知与Ca²⁺离子信号形成的关联以及对参与该过程中的蛋白质因子的特性提出了新的见解。     

钙信使在植物适应非生物胁迫中的作用

Ca2+作为植物细胞中的第二信使,参与植物对多种非生物逆境信号的转导。在非生物逆境条件下,植物细胞质内的钙离子在时间、空间及浓度上会产生特异性变化,钙信号再通过其下游的钙结合蛋白进行感受和转导,进而在细胞内引起一系列的生物化学反应,以适应或抵制各种逆境胁迫。通过从植物在非生物逆境条件下钙信号的产生、传递、特点和作用方式,以及钙在各种非生物逆境响应中的作用等方面对钙信号转导进行综述。     

NAC转录因子在果实发育成熟过程中的作用研究进展

就NAC基因结构与功能及对果实发育和成熟的调控作用研究进行了综述,提出NAC转录因子通过乙烯途径和多重激素途径影响果实成熟。乙烯途径包括：乙烯诱导NAC转录因子,NAC转录因子调控乙烯信号系统上游转录因子,和直接调控主要乙烯合成基因影响果实成熟;多重激素途径包括,通过生长素、脱落酸及赤霉素/油菜素内酯等途径,影响果实成熟。     

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。     

景天属植物耐非生物胁迫研究进展

景天属植物作为园林绿化的重要植物材料已被广泛应用。了解其对非生物胁迫逆境的适应性,对在生态园林城市的建设和环境修复中景天品种的选择和利用具有重大意义。现综述了近年来我国在景天属植物耐高温、低温、干旱、涝、酸、盐、光和重金属等非生物胁迫研究方面的进展,对存在的问题及今后的发展方向提出了一些建议。     

植物bZIP转录因子及其耐盐性调控研究进展

盐害影响植物的生长发育,碱性亮氨酸拉链类转录因子bZIP参与了植物的盐胁迫响应,因此就植物对高盐胁迫的理化反应、bZIP转录因子的功能及在植物高盐逆境下的作用的研究进展进行了综述,对今后利用bZIP基因改良植物耐盐性具有参考价值。     

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。     

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。     

DREB类转录因子及其在植物抗逆基因工程改良中的应用进展

DREB(Dehydration responsive element-binding protein)转录因子即脱水应答元件结合蛋白质能特异结合启动子中含有的DRE/CRT(Dehydration-responsive element/C-repeat)顺式元件,激活许多逆境诱导基因的表达,增强植物对逆境的忍耐力。文章综述了DREB类转录因子的结构特征、功能、基因表达调控机制及其在植物抗逆基因工程改良中的应用等方面的研究进展。     

芜菁NAC转录因子BcNAC2基因的分离及其表达

 根据拟南芥NAC2的全长序列设计引物,从芜菁中成功分离了NAC转录因子BcNAC2基因,该基因最大开放阅读框为1 683 bp,编码560个氨基酸,共包含6个外显子和5个内含子。将BcNAC2与其他30个NACs蛋白进行序列比对以及重构系统进化树分析发现,BcNAC2与十字花科的拟南芥的同源性最高,芜菁BcNAC2与拟南芥NAC2蛋白功能结构域内的特征序列有显著的差异。半定量RT-PCR的结果表明,BcNAC2呈部分组成型表达特征,在授粉8 d的嫩角果中表达丰度最高,而且组织原位杂交结果显示,BcNAC2在胚囊中有较高的表达,由此推测,BcNAC2与芜菁的种子或胚的发育相关。     

刺五加转录因子基因的挖掘

以刺五加嫩叶为试材,采用二代测序方法Illumina HiSeq 4000进行转录组测序和生物信息学方法,找出其转录因子,并随机挑选4个不同家族的转录因子,针对6个生长时期和3个器官的样本,使用实时荧光定量PCR确认转录因子的正确性。结果表明:刺五加转录组共计8.34Gb,拼接得到77 087条Unigenes,有485个转录因子,分类于36个家族。通过qRT-PCR分析,Unigene 49771、Unigene 22314、Unigene 13139和Unigene18837在不同生长发育时期和器官中表达差异极显著(P0.01)。     

番茄果实成熟相关转录因子的研究进展

对近年来通过高通量测序、基因结构预测、成熟突变体筛选、比较组学分析等手段获得的番茄（Solanum lycopersicum Mill.）果实成熟相关转录因子的研究进展进行了综述,为进一步阐明果实成熟相关转录调控网络作用机制的研究提供参考。