植物MAPK级联途径应答的非生物胁迫研究进展

促分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase, MAPK）是一种高度保守的蛋白激酶,广泛存在于真核生物中。MAPK级联途径是一种重要的高度保守的细胞信号转导途径,主要包括MAPKKK、MAPKK和MAPK三种蛋白激酶,通过磷酸化顺序被激活。MAPK级联途径参与了植物生长发育、激素调节、生物胁迫以及非生物胁迫的应答响应。从植物MAPK级联途径成员的分类、结构特征及对非生物胁迫的响应等方面进行了综述,将为系统的理解植物MAPK级联途径及其在非生物逆境胁迫下的表达调控等提供参考。     

植物MAPK级联途径及其功能研究进展

促分裂原活化蛋白激酶(Mitogen Actived Protein Kinase,MAPK)是一种蛋白激酶,蛋白激酶又称蛋白磷酸化酶,其可通过将ATP上的磷酸基团转移到底物蛋白质氨基酸残基上,来催化底物蛋白质磷酸化。MAPK级联途径广泛存在于真核生物中。植物中的MAPK级联途径与动物和酵母类似,都包括MAPKKK、MAPKK和MAPK 3种蛋白激酶。大量的研究表明,植物中的MAPK级联途径不仅能被多种生物与非生物胁迫所激活,同时也参与激素信号转导以及植物的生长发育进程。文章就植物中MAPK级联途径及其功能的研究情况进行了综述,并展望了相关研究的发展趋势。     

低温胁迫下牛皮杜鹃MAPK级联参与ABA 信号转导的基因表达分析

为了探究牛皮杜鹃在低温胁迫下MAPK级联途径参与ABA信号转导的分子机制,通过转录组测序的方法对4℃低温处理组和25℃正常对照组牛皮杜鹃进行研究。结果表明,转录组测序共得到6.40 Gb clean data,低温组筛选出12 261个差异表达基因,其中上调基因和下调基因的数量分别为6 811个和5 450个。对关键基因进行KEGG注释发现,共有228个差异表达基因富集到MAPK信号通路-植物通路,其中ABA信号转导通路中大部分差异表达基因发生上调,说明该信号通路在低温胁迫下被激活。推测牛皮杜鹃在低温胁迫下可激活MAPK级联途径中相关基因的表达来参与ABA信号转导过程,进而应对低温环境所带来的不利影响。     

作物对干旱胁迫的响应机制研究进展

干旱是制约作物生长发育的重要环境因子。从作物生长形态、溶质积累、光合作用、超微结构、呼吸作用、蒸腾作用、内源激素、代谢系统、保护酶系统、产量和品质10个方面,综述了作物对干旱胁迫响应机制的研究进展。     

作物对土壤压实胁迫响应研究进展

作物要获得优质高产,不仅需要适宜的水肥条件还需要适宜的土壤结构。而土壤压实后容重升高导致土壤理化性状和土壤微生物种类及结构发生改变,影响土壤养分的有效性,造成多数土壤酶活性、土壤生物数量降低,使植物生长发育受阻、生物产量降低,进而影响作物的正常生长发育。本文综述了土壤压实胁迫形成的原因和其对土壤环境、作物的危害,及作物生理对土壤压实胁迫的响应机理等方面研究进展,并在此基础上对土壤压实胁迫下一步的研究方向进行了展望。     

作物对水分胁迫的生理响应研究进展

作物在干旱环境条件下,形成一系列抵御干旱逆境的生理机制。了解作物对水分胁迫的生理响应,研究其生理学机制,对当前作物抗逆育种和作物抗旱性能的评价都具有重要意义。简要回顾了近20 a来作物的耐旱机制、水分胁迫下其生理生化反应以及细胞超微结构变化的研究进展,并分析了该研究领域的现状和重点关注的问题。     

植物MAPK基因及其在逆境胁迫下的作用

植物促分裂原活化蛋白激酶级联途径中的MAPK基因在植物抵御逆境的过程中具有至关重要的作用。为使MAPK基因在植物抗逆基因工程中得到有效利用,通过对植物MAPK的结构与类别归纳分析,概述了植物MAPK基因对逆境胁迫的响应及其在多种生物胁迫和非生物胁迫应答中的作用。     

甘蔗对低温胁迫响应的研究进展

低温是影响甘蔗种植范围、产量及品质的非生物胁迫因素,其对农作物造成的危害及导致的经济损失已引起全世界的广泛关注,也是我国农业生产中主要的自然灾害之一。从甘蔗的农艺性状、生理生化和分子调控等方面对低温胁迫响应的研究成果进行概述,指出当前研究中存在的局限性,并展望了未来研究的方向。     

作物抗逆转基因工程研究进展

由于植物本身不能自主移动,受此限制,在其生长发育过程中,周围环境的逆境条件常常会对其生存造成不利影响。通常所说的逆境是指非生物逆境和生物逆境。前者包括干旱、盐碱、极端温度(如高温和低温)、有害化学物质等,后者包括病害(如病毒病、细菌病、真菌病等)和虫害等。增强作物抵御逆境能力一直是科技工作者研究的重点领域,而通过转基因手段提高作物抗逆水平是一条行之有效的途径。本文收集整理了此领域最新的研究进展,选择其中具有代表性的突出事例,分非生物逆境和生物逆境两个方面做一简要综述,以期为推动作物抗逆领域的科学研究提供有益信息。     

植物响应水分胁迫的分子机制研究进展

水分胁迫是影响植物生长发育及农作物产量和品质的主要限制因子.论述植物响应水分胁迫的分子机制,其信号转导整个过程包括细胞感知水分胁迫信号、胁迫信号的传递、第二信使激活一些相关的转录因子、转录因子与顺式元件相瓦作用诱导基因的表达.在水分胁迫起始信号和靶基因表达之间至少存在4条独立的信号转导途径,包括两条ABA依赖型和两条非...     

拟南芥MAPK磷酸酶在胁迫反应中的新功能

可逆磷酸化是控制蛋白质活性的关键机制,在促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号级联途径中,MAPK的磷酸化与去磷酸化之间的平衡决定了其活性,从而决定了胞内反应的进行,MAPK的磷酸酶MKPs是其重要的负调控因子,主要介绍了拟南芥MAPK磷酸酶MKP2、PP2C、IBR5在臭氧胁迫、脱落酸和生长素信号途径中的作用。     

植物响应逆境胁迫的比较蛋白质组学研究进展

绿色植物在生长过程中遭遇的环境胁迫包括非生物胁迫（如干旱、高温、低温、高盐、营养）和生物胁迫（如病虫害）两大类。本文对植物响应上述逆境胁迫的比较蛋白质组学研究进展进行概述,并展望植物抗逆蛋白质组学的研究前景。     

作物在渗透胁迫下脯氨酸积累的研究进展

脯氨酸被认为是一种有助于作物抵御渗透胁迫的相容渗透剂.脯氨酸在植物体中的合成与降解过程受到诸多因素的调节,脯氨酸积累的生物学功能主要包括细胞的渗透调节、氮代谢和能量代谢调节以及对膜系统的保护作用等几个方面.研究表明,不同农作物在渗透胁迫下脯氨酸积累的情况存在一定差异,脯氨酸积累与农作物抗渗透胁迫的关系尚未完全阐明,仍待进一步研究.     

作物对水分胁迫反应的研究进展

干旱是制约作物生长发育的重要环境因子,了解作物对干旱胁迫的反应,是选育抗旱品种的前提。综述了作物的耐旱机制、水分胁迫下的生理生化反应及超微结构变化的研究进展,并指出了今后需要进一步研究的问题。     

植物应答生物胁迫的蛋白质组学研究进展

随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序的完成,植物基因组学的研究重点已经转变为功能基因组学研究,蛋白质组学是后基因组时代的新兴研究领域,它有助于从分子水平上了解植物功能.介绍了植物应答生物胁迫(动物取食、微生物共生或寄生及病原菌侵害等)的蛋白质组学最新研究进展,并展望了利用蛋白质组学技术在研究植物与病原微生物互作机制方面的优势和前景.     

无机纳米酶在增强作物抗非生物胁迫中的应用研究进展

自然环境、地域差异以及人类活动等引起的非生物胁迫严重影响作物产量。无机纳米酶是由中国科学家提出的一类新型纳米催化材料,具有模拟甚至超越天然酶的功能,可在一定条件下遵循酶促反应动力学催化转化底物分子。近年来,随着植物纳米生物学的发展,无机纳米酶由于能够显著缓解作物因盐渍、旱涝、重金属等逆境引发的非生物胁迫而引起研究者的关注。本文梳理了无机纳米酶在缓解作物非生物胁迫方面的研究进展,阐述了其相关作用机制。具体地,归纳了施加方式对提高作物抵御非生物胁迫能力的影响,分析了无机纳米酶的材料种类与设计原则,总结了各方法的优缺点,并对目前无机纳米酶在农业生产应用中需解决的问题进行了展望。     

构树对环境胁迫的响应机制研究进展

构树具有较强的环境适应能力,能在多种逆境中维持正常的生长发育,是一种多功能综合性树种。构树对逆境的广适性是构树广泛分布的基础,也是作为生态环境修复树种的有力保障。综述了构树对非生物胁迫(干旱、盐碱、重金属、养分缺乏等)和生物胁迫(病虫害)抗性的研究进展,探讨了构树对不同逆境胁迫的生理生化响应机制,为构树资源的深入开发利用提供理论参考。     

农业生物多样性防控作物病虫害的研究进展

农业生物多样性对维系农业系统的生态平衡和保障农业可持续发展起到重要的作用,为防治农作物的病虫害以提高作物产量,该文综述了农业种质资源多样性、农业物质多样性和农业景观多样性对农作物病虫害防控的研究进展,提出在现代农业防治中应尽量减少高毒农药的使用,利用农业生态中的生物多样性来持续控制农业病虫害发生的思路,以充分利用农业生物多样性在作物病虫害防控方面的作用。     

作物生物节氮技术研究进展

综述了作物氮肥肥料利用率现状,从平衡施肥、采用缓释/控释肥料、氮肥深施及分次施用、控制施用量、根据土质不同选择施用时间、利用仪器诊断施肥、加入增效剂、精确施肥等方面总结了生物节氮的方法,并对今后生物节氮技术进行了展望。