植物铁吸收机理及其相关基因在果树育种上的应用

生长在石灰质和碱性土壤中的植物会产生铁胁迫黄化现象。从生理、生化和分子水平上对植物在铁胁迫过程中所发生一系列反应进行了概述,并对植物铁吸收相关基因在果树育种上的应用进行探讨。     

杜梨根系铁吸收关键基因生物信息学分析及缺铁胁迫对其表达的影响

为了探究缺铁胁迫对杜梨根系铁吸收关键基因表达的影响,对杜梨根系铁吸收关键基因三价铁还原酶(Pb FRO2)基因和铁转运蛋白(Pb IRT1)基因的氨基酸序列进行了多重序列比对和进化树分析;采用改良的Hoagland营养液水培杜梨的方法,研究了缺铁胁迫对杜梨根系Pb FRO2和Pb IRT1基因相对表达量以及根系铁和锌含量的影响。结果表明,Pb FRO2蛋白具有还原酶特性,Pb IRT1蛋白属于二价金属离子转运蛋白家族—ZIP家族;缺铁胁迫9 d内,杜梨根系Pb FRO2和Pb IRT1的表达量整体上呈现出先升高后降低的趋势,胁迫3 d表达量达到最高点且与对照(加FeEDTA)差异显著;缺铁胁迫30 d,杜梨根系中铁含量比对照降低77.46%,而锌含量提高1 139.40%。综上可知,缺铁胁迫可诱导杜梨根系铁吸收关键基因表达量升高,进而促进二价金属离子转运蛋白的活性提高。     

土壤中的铁及植物铁胁迫研究进展

铁是植物必需的微量元素，在植物的生命活动中起着重要的作用。文章从铁的性质、植物对铁的吸收和运输、植物对铁胁迫的反应以及与植物铁营养有关的基因的最新研究进展等方面进行了概述。并由此提出该领域今后的研究重点。     

植物细胞周期相关基因的研究进展

细胞分裂是植物生长和发育的基础，植物器官的形态和位置均取决于细胞分裂和扩展。本文就目前已克隆的细胞蛋白周期基因、依赖周期蛋白激酶基因及其它相关的细胞周期基因；周期蛋白基因及依赖周期蛋白激酶基因的结构特征以及其功能作一综述。     

植物响应非生物胁迫相关基因的研究进展

随着全球气候变化,非生物胁迫对植物生长的影响已经成为人类面临的重大挑战之一.对植物响应非生物胁迫的研究有助于了解植物对环境的耐受机制,以应对环境的变化.本文综述了植物响应非生物胁迫过程中相关基因的最新研究进展,这些基因包括:抗氧化基因、渗透压保护大分子、LEA蛋白、膜转运蛋白、转录因子、热激蛋白、蛋白激酶以及miRNA...     

植物抗旱功能基因研究进展

干旱严重影响植物生长发育甚至降低作物产量、品质。为了应对干旱胁迫,植物体内会有大量基因被诱导表达,以便适应或抵御干旱胁迫,其中功能基因是干旱胁迫调控通路的终端,直接起保护作用。功能基因主要包括渗透调节物质合成相关基因、活性氧清除相关基因、直接保护细胞免受水分胁迫伤害的蛋白基因等。本文从上述三方面综述了植物抗旱功能基因的研究进展,为通过基因工程技术改良植物抗旱性、培育抗旱品种奠定基础。     

植物抗旱分子机制研究进展

干旱是影响植物生长发育及作物产量的逆境因素之一,也是目前分子生物学研究中的热门领域。随着分子生物学技术的发展,有关植物抗旱性研究取得了很大的进展,已初步揭示了植物应对干旱胁迫的分子机理。笔者就植物干旱胁迫过程中,信号应答、信号转导、基因表达调控以及相关作用基因做了综述。     

植物microRNA及其抗胁迫作用机制研究进展

对miRNA的特点、作用机制、合成、主要研究技术方法及植物miRNA在抗胁迫方面的作用进行了综述。     

植物功能基因选择性剪接研究进展

选择性剪接是基因表达调控的重要机制,在植物发育、抗病和应对环境胁迫等方面起着重要的作用。近年来,新一代测序技术在植物基因组和转录组测序领域得到广泛应用,植物选择性剪接研究取得了一些新进展。本文就此进行了综述,包括选择性剪接占植物功能基因的比例、选择性剪接的类型及其调控机制等内容,并提出了今后植物上的研究重点应放在选择性剪接的功能方面。     

植物根部细胞钾离子转运机制及其分子基础

植物根系钾转运机制及其分子基础研究是目前国际植物营养科学的热点之一。本介绍植物根系钾吸收的两个过程－－高亲和力钾转运和低亲和钾运转的力学机制，钾转运机制蝗分子生物学基础及其研究方法。     

盐胁迫下野菊离子的吸收转运情况及相关基因的表达

明确抗盐能力不同的野菊(Chrysanthemum indicum)株系在盐胁迫情况下的离子分布运输情况及相关基因的变化规律,从更深层次上认识野菊的抗盐机理。以前期筛选的2个高抗株系(H1、H2)、2个中抗株系(M1、M2)和2个低抗株系(L1、L2)的扦插苗为试验材料,置于含有NaCl(浓度为150 mmol/L)的霍格兰营养液中进行盐胁迫处理。测定6个离子指标(根、茎、叶的钠、钾离子的质量分数),并计算各株系中根、茎、叶钾钠离子质量分数比值(w(K⁺)∶w(Na⁺))和不同部位离子选择性运输能力(S₍(K⁺,Na⁺))),分析盐胁迫对抗盐能力不同的野菊株系各部位离子质量分数、比例及运输情况的影响。采用生物信息学方法对野菊进行Na⁺和H⁺逆向转运蛋白基因(NHX)家族成员和高亲和性钾离子转运蛋白基因(HKT)的鉴定。并利用qRT-PCR技术,测定盐胁迫下抗盐能力不同的野菊株系在根、茎、叶中NHX、HKT基因不同时间点的表达水平。研究...     

植物抗旱基因及其功能研究进展

越来越多的抗旱相关基因已经被克隆和用来提高植物抗旱性.按照抗旱基因的功能,可以把植物抗旱相关基因分为两大类:第一类基因编码在植物抗性中直接起保护作用的蛋白质,属于功能基因;第二类基因编码在信号传导和逆激基因表达过程中起调节作用的蛋白质因子,属于调节基因.本文综述了近年来逆境胁迫下植物抗旱相关基因的克隆、功能验证以及应用等方面的一些最新进展,以期为抗旱分子机制的研究和分子育种工作提供参考.     

植物抗旱相关功能基因研究进展

综述了影响植物抗旱性的各相关功能基因的研究进展及其在抗旱基因工程上的应用现状。干旱是影响植物正常生长发育的一个最重要的逆境因子。人们对植物的抗旱性进行了多层次研究,并从各种生物中鉴别和定位了几十种与提高抗旱性相关的基因,为从分子水平上研究植物的抗旱性奠定了基础。近年来,人们发现了更多的抗旱基因,对已知抗旱基因也有了更深入的研究,并成功转化了多种不同类型的植物,提高了其抗旱能力。     

缺铁胁迫下转番茄铁载体蛋白基因八棱海棠对矿质元素吸收的影响

在不同浓度缺铁水培条件下,采用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)测定转基因和非转基因植株叶片和根系Ca2+、Mg2+、Ni2+的含量。研究结果表明:在Fe2+浓度为1μmol.L-1时,转番茄铁载体蛋白基因(LeIRT2)八棱海棠株系叶片中Mg2+的含量显著低于非转基因株系,而根系Mg2+的含量显著高于非转基因株系;该浓度下转基因株系根部Ni2+含量显著高于非转基因株系,叶片中Ni2+含量与非转基因株系无显著差异。Fe2+浓度为10μmol.L-1时,转基因株系叶片和根系Mg2+、Ca2+的含量与非转基因株系无显著差异。Fe2+浓度为1μmol.L-1时,转基因株系叶片和根系Ca2+的含量与非转基因株系无显著差异。无铁条件下在叶片和根系中Ca2+、Mg2+含量无显著差异。     

植物耐盐性的信号转导途径及相关基因研究进展

土壤盐碱化是一个世界性的难题,严重影响作物生长,因此,培育抗盐作物具有重要的生态意义。随着分子生物学的发展,已发现与植物耐盐性相关的转导途径有盐超敏感信号途径、钙调磷酸酶(CaN)信号途径、乙烯信号途径、蛋白激酶参与的信号途径等,目前已分离和克隆了多种耐盐基因,为耐盐新品种选育提供了新的途径。本文综述了耐盐信号转导途径及相关基因的研究进展。     

植物对硒的吸收转运和形态转化机制

阐述了植物对不同形态硒的吸收、转运和形态转化机制。植物主要吸收水溶性硒,包括部分有机硒、硒酸盐和亚硒酸盐。多数研究表明植物对硒酸盐的主动吸收是通过高亲和力的硫酸盐转运子完成,最近的研究表明磷酸盐可以调节亚硒酸盐的吸收,磷酸盐转运子在亚硒酸盐的主动吸收过程中有重要作用;植物吸收的硒酸盐很快从根部转移到地上部,在叶片中被还原成亚硒酸盐,进而转化为有机硒化物进入其他组织;而亚硒酸盐及其代谢产物主要积累在根部,极少转移到地上部。进入植物体中的硒转化为含硒氨基酸和硒蛋白参与植物的代谢。     

重金属对植物的毒害及植物对其毒害的解毒机制

土壤重金属污染会引发一系列严峻的环境问题,不仅威胁生态系统健康,还限制人类发展。活性氧(ROS)过量积累引起的氧化胁迫是重金属毒害植物的主要原因之一。围绕ROS对质膜、蛋白质、DNA的氧化损伤机制阐述ROS对植物产生毒害的机制,总结分析植物重金属转运蛋白、抗氧化酶系统、细胞壁、液泡对重金属的解毒机制,以期为今后植物耐重金属胁迫生理生态机制研究提供一定的理论依据,为植物修复重金属污染研究提供参考和借鉴。     

HVA1基因的同源克隆及其转基因植物耐逆性研究进展

大麦HVA1基因编码的蛋白属于第3组LEA蛋白,其在植物的抗旱和耐盐性方面有重要作用.国内外学者对该基因的结构、功能以及转基因植物的抗旱、耐盐性进行了深入的研究.根据近年的研究结果,对HVA1基因同源性序列的克隆、表达特性以及转HVA1基因植物的抗旱、耐盐性检验等方面进行了综述.     

植物抗病性分子机制研究进展

近几年来,植物抗病分子机制研究取得显著进展。文章综述了与植物抗病性相关基因的克隆及其结构分析,植物与病原菌的作用机制及植物抗病基因工程的前景与展望。