版纳植物园揭示茉莉酸调控植物开花分子机理

正生殖是生物体生命周期中最重要的阶段之一。在被子植物中,开花使植物从营养生长阶段顺利过渡到生殖生长阶段,从而保证植物种子的产生。植物开花的过程受到内外源因素、各种信号网络及众多基因的综合调控。此前研究表明,除了传统的开花诱导途径之外,植物激素茉莉酸信号途径也参与了开花诱导过程;然而,茉莉酸调控植物开花的分子机理仍不清楚。2017年11月6日,中国科学院西双版纳热带植物园植物分子生物学研究组和植物环境适应性     

茉莉酸类化合物与单线态氧相互作用的研究进展

茉莉酸类化合物包括茉莉酸及其衍生物,是一类基本的植物激素,作为信号分子在植物的生长发育和胁迫信号响应过程中具有重要的作用.在茉莉酸类化合物对外界环境防御和调控细胞凋亡过程中,与单线态氧相互作用.现主要介绍了茉莉酸类化合物信号转导过程与单线态氧的相互作用.     

中国农大揭示植物在黑暗下的ABA信号转导机制

中国农业大学生物学院植物生理学与生物化学国家重点实验室李继刚课题组揭示了转录因子PHYTOCHROME-INTERACTING FACTORS(PIFs)通过直接结合ABI5基因的启动子并且激活ABI5的表达,在黑暗下特异调控植物的ABA信号途径;该研究还发现ABA受体PYL8/PYL9能够和PIFs直接相互作用,并且介导PIFs对ABI5的转录调控;此外,该研究进一步支持了某些ABA受体通过与转录因子互作,直接调控基因表达的工作模式;综上,研究证明了植物中存在黑暗下特异的ABA信号调控组分和途径,有助于进一步理解植物如何根据环境的光信号调整其内源的ABA信号途径,从而在自然界获得更好的生存能力,还为PIFs这类重要转录因子在植物中参与的信号途径及调控机制提供了新的见解。     

植物防御反应及其光信号调控途径

植物防御反应主要包括对草食性动物和病原微生物的免疫应答和对邻近植物竞争的防御反应。该研究介绍了植物对草食性动物和病原微生物的信号识别及其防御激素水杨酸和茉莉酸的信号转导途径,概述了光在响应邻近植物竞争防御反应的调控作用及其光受体光敏色素B、隐花色素和UVR8,并讨论了防御反应中的光信号R∶FR、光受体和防御激素信号转导途径之间的关系。指出光受体对竞争信号的感受可抑制对草食性动物和病原微生物的防御反应,其主要原因是低R∶FR导致茉莉酸和水杨酸信号转导途径受到抑制,还可导致光敏色素B失活,从而改变DELLA蛋白和茉莉酸ZIM结构域蛋白之间的平衡,进而抑制茉莉酸信号反应。     

浙江大学揭示了茉莉酸调控番茄生长和抗性的新机制

<正>2019年1月5日,《The Plant Cell》在线发表了来自浙江大学农学院蔬菜研究所汪俏梅教授课题组与中科院遗传与发育生物学研究所等单位合作的题为"MYC2 Regulates the Termination of Jasmonate Signaling via an Autoregulatory Negative Feedback Loop"的研究论文,揭示了茉莉酸调控植物生长和抗性新机制。该研究在番茄中鉴定到一类受茉莉酸诱导的bHLH类型转录因子MYC2-TARGETED BHLH     

上海生科院揭示紫外光UV-B与内源油菜素甾醇信号协同调控生长的新机制

正2018年2月2日,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刘宏涛课题组的研究成果揭示了紫外光UV-B与内源油菜素甾醇信号协同调控生长的新机制,并在线发表在《Developmental Cell》上。紫外光UV-B可以作为信号调控植物发育,如调控光形态建成(抑制植物伸长、促进子叶张开以利于光合作用,促进类黄酮和花青素积累以防晒抗逆等)。光形态建成是植物幼苗出土后由黑暗环境转入光照条件下的必经发育过程。正常的UV-B光形态建成促进植物生物量的增加,也能增强植物抵御UV-B     

科学家揭示出土幼苗叶绿体发育的分子开关

正2017年11月7日,国际知名学术期刊《Plant Cell》发表了北京大学钟上威课题组与首都师范大学施慧课题组题为"EIN3 and PIF3 Form an Interdependent Module that Represses Chloroplast Development in Buried Seedling"的研究论文,揭示了植物幼苗在出土过程中,怎样整合土壤条件的多重环境因子信息,精确调控叶绿体发育的关键元件,并阐明其作用机制。植物幼苗在土壤中萌发后,同时承受着土壤机械压力与光信号等多重环境因子的调控,依靠种子中存     

茉莉酸甲酯对葡萄植株不定根发育的影响

利用不同浓度的茉莉酸甲酯（MeJA）对葡萄组培植株进行处理,进而分析其生理及基因表达变化,结果表明MeJA能抑制植株不定根的分化和伸长,诱导根、茎、叶组织中的脱落酸（ABA）含量升高,但降低赤霉素（GA）、生长素（IAA）和细胞分裂素（ZR）的含量,且影响叶片中叶绿素代谢导致褪绿黄化。MeJA能诱导植物体内茉莉酸合成代谢基因表达进而提高内源茉莉酸的含量,诱导ABA合成代谢和信号路径中的基因表达,但是会抑制生长素、赤霉素、细胞分裂素、油菜素内酯合成代谢基因的表达,抑制了与根发育和延伸相关基因VvXET、VvEXPB2、VvEXPA7和VvWUS的表达,进而抑制不定根的发生,导致植物发育缓慢。因此,MeJA通过影响其他激素的合成代谢来调控它们在植物中的含量,导致内源激素不平衡影响植株发育,并调控植株根的发育状态,在不定根发育方面起负向调控作用。     

西北农林科技大学揭示SlF3HL影响番茄应答低温胁迫的机制

<正>2019年4月6日,西北农林科技大学战祥强教授课题组和江苏科技大学生物技术学院朱建华教授课题组合作,运用分子遗传学等手段对番茄SlF3HL基因的功能进行了鉴定,发现SlF3HL可以通过调控茉莉酸合成及代谢途径与活性氧的清除,从而显著影响番茄对低温的耐受性。     

中国农业大学杨淑华研究团队揭示蛋白激酶BIN2调控植物低温应答的新机制

<正>2019年8月15日,中国农业大学杨淑华课题组揭示了蛋白激酶BIN2调控植物低温应答的新机制。相关研究成果在线发表在国际学术期刊《The Plant Cell》上。研究人员发现,CBF类转录因子在冷锻炼过程中发挥至关重要的作用。CBFs基因在低温胁迫早期被快速诱导表达,激活下游冷响应COR基因的表达,但在低温胁迫后期被关闭,而实现这一精细调控     

浙江大学揭示植物整合光、温信号平衡其生长与低温抗性的机制

<正>2018年12月15日,《Plant Physiology》在线发表了浙江大学周艳虹教授课题组题为"SlHY5 Integrates Temperature,Light and Hormone Signaling to Balance Plant Growth and Cold Tolerance"的研究论文,揭示了植物光信号转录因子HY5整合光、温和激素信号调控番茄生长和低温抗性的机制。研究人员发现,低温诱导了番茄光敏色素PHYTOCHROME A基因的转录和bZIP转录因子SlHY5的积累,在低     

小金海棠、番茄和葡萄缺铁应答反应调控机制的比较研究

 选取了3种铁高效园艺作物,木本小金海棠,藤本葡萄‘SO4’,草本番茄‘合作906’,对其缺铁应答反应机制进行了分析和比较。结果发现,3种植物中缺铁处理都可以诱导Fe3+还原酶活性升高及根际pH下降;但在缺铁加去顶双重处理时,除番茄Fe³⁺还原酶活性升高和根际pH下降外,苹果和葡萄没有变化,说明苹果和葡萄中缺铁应答反应的调控有赖于地上部系统信号的存在,而番茄中根系局部信号至少能够触发缺铁应答反应。分根处理表明,在苹果和番茄中部分根系缺铁可导致非缺铁根系产生缺铁应答反应,而葡萄中没有缺铁应答反应,说明苹果和番茄中系统信号可以诱发缺铁应答反应,而葡萄可能需要系统信号和根系局部信号的共同作用。研究还发现,缺铁可诱导苹果和番茄根毛的形成,葡萄则没有。以上结果表明,不同的物种缺铁应答反应的调控机制可能不同。     

外源EBR对芥菜下胚轴伸长的影响

油菜素内酯(BR)是一种植物激素,具有调控植物生长发育的作用。以芥菜为材料,采用外源2,4-表油菜素内酯(EBR)、乙烯利(Ethephon)、萘乙酸(NAA)等不同生长调节剂进行处理,初步研究了BR在芥菜下胚轴生长中的调控作用。研究发现,外源EBR处理在光照条件下可以促进芥菜下胚轴的伸长,而暗处理下却抑制下胚轴的生长;EBR与NAA协同促进下胚轴的伸长,EBR可以缓解Ethephon对下胚轴伸长的抑制作用,但EBR促进乙烯的合成。综上表明,光信号参与调控BR对下胚轴生长的调控作用,同时BR与乙烯、NAA等信号途径共同参与下胚轴的生长调控。     

SINA蛋白掌控番茄“生老病死”

正合肥工业大学食品科学与工程学院刘永胜教授课题组,与美国爱达荷大学等单位合作,首次对番茄SINA(seven in absentia)蛋白家族在植物抗病与发育中的调控功能进行了深入研究,并发现番茄SINA蛋白家族基因在其抗病及发育过程中发挥着重要调控作用。研究成果日前在线发表在国际著名学术期刊《植物·细胞与环境》上。     

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。     

植物凝集素抗虫性研究

在复杂的有机化合物活性蛋白中,植物凝聚素是较为高特异性的糖结合活性蛋白之一,其蛋白质通过氨基酸的相互作用形成的肽链,具有单糖和寡糖特性的结构功能。植物凝聚素存在于植物和微生物之间,能够防御原菌对植物的侵害,广泛应用于各大行业中,尤其是农业和医学业。本文主要根据植物凝集素的定义与来源背景,通过对其分类、结构、功能、抗虫机制、弊端等进一步分析,并提出植物凝聚素在抗虫方面的应用前景。     

昆虫—病原物—寄主植物互作关系被揭示

正2015年12月,中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员张友军领衔的蔬菜虫害防控创新团队利用生物学、生态学和分子生物学方法,并结合突变体材料的应用,发现植物诱导产生的防御途径可通过相互间的"通话"调控不同有害生物种群的暴发。相关研究已在线发表于《植物细胞与环境》。昆虫—病原物—植物在长期进化过程中形成了复杂的互作关系。昆虫和病原物危害寄主植物,寄主植物则通过诱导产生的防御机制来抵御这种危害。植物产生的防御机制主要有茉莉酸、水杨酸等途径。在自然环境中,植物往往     

中国科学院植物研究所在植物光形态建成转录调控方面取得进展

<正>转录调控是生物体内由转录因子和其他调节蛋白协同或拮抗调控基因表达的重要生化机制。光信号是高等植物早期生长发育中光形态建成的决定性因素,其信号通路中光敏色素互作因子PIF为负向调控因子,HY5为正向调控因子。PIF和HY5分别是bHLH型和bZIP型转录因子,在植物生长发育及环境响应中具有广泛的功能,然而二者之间的相互调节仍不甚清楚。中国科学院植物研究所林荣呈研究组通过对模式植物拟南芥开展研究,发现B-box型蛋白家族第4     

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。