植物低磷胁迫响应及其调控机制

概述了土壤对磷吸收、迁移、同化以及磷在植物体内分布、吸收、转运、利用的机理;总结了低磷胁迫植物的生理生化响应、植物激素的调控效应、遗传变化、驯化适应;揭示了植物低磷代谢信号网络系统、分子应答调控机制和代谢酶的适应性变化,并阐述了低磷胁迫条件下植物的基因性状鉴定和基因工程应用的研究进展.最后展望了提高低磷胁迫植物磷利用效率的途径、面临的挑战及应用前景.     

The unfolded protein response: from stress pathway to homeostatic regulation

The vast majority of proteins that a cell secretes or displays on its surface first enter the endoplasmic reticulum (ER), where they fold and assemble. Only properly assembled proteins advance from the ER to the cell surface. To ascertain fidelity in protein folding, cells regulate the protein-folding capacity in the ER according to need. The ER responds to the burden of unfolded proteins in its lumen (ER stress) by activating intracellular signal transduction pathways, collectively termed the unfolded protein response (UPR). Together, at least three mechanistically distinct branches of the UPR regulate the expression of numerous genes that maintain homeostasis in the ER or induce apoptosis if ER stress remains unmitigated. Recent advances shed light on mechanistic complexities and on the role of the UPR in numerous diseases.     

Transcriptional regulation of secondary metabolism and autophagy genes in response to DNA replication stress in Setosphaeriaturcica

The fungal pathogen Setosphaeria turcica causes northern corn leaf blight(NCLB), which leads to considerable crop losses. Setosphaeria turcica elaborates a specialized infection structures called appressorium for maize infection.Previously, we demonstrated that the S. turcica triggers an S-phase checkpoint and ATR(Ataxia Telangiectasia and Rad3 related)-dependent self-protective response to DNA genotoxic insults during maize infection. However, how the regulatory mechanism works was still largel...     

基于转录组学的植物响应盐胁迫调控机制研究进展

盐胁迫是限制植物生长和产量的重要环境因子之一.经过长期的进化,植物已形成了一套响应盐胁迫的调控机制.转录组学可以从植物mRNA整体转录水平揭示植物响应盐胁迫的调控机制,对研究植物抗盐、耐盐具有重要意义.本文针对转录组学在植物响应盐胁迫调控机制中的研究,简述了植物体内的信号传导、渗透调节、内源激素合成、光合作用、活性氧清...     

Coordinate regulation and sensory transduction in the control of bacterial virulence

Genes and operons that encode bacterial virulence factors are often subject to coordinate regulation. These regulatory systems are capable of responding to various environmental signals that may be encountered during the infectious cycle. For some pathogens, proteins that mediate sensory transduction and virulence control are similar to components of other bacterial information processing systems. Understanding the molecular mechanisms governing global regulation of pathogenicity is essential for understanding bacterial infectious diseases.     

Temperature regulation of bacterial activity during the spring bloom in newfoundland coastal waters

While the spring phytoplankton bloom in Newfoundland coastal waters is in progress during April and May, at water temperatures between -1 degrees and +2 degrees C, bacterial growth and respiratory rates remain low. Microbial community respiration is not measurable at -0.2 degrees C. Particulate materials that would be utilized by microorganisms in 2 to 3 days at 20 degrees to 25 degrees C require 11 days at 4 degrees C and 18 days at -0.2 degrees C. Thus, photosynthesis is active but microbial utilization of the products is suppressed. High secondary production in cold water may result from the low rate of microbial decomposition, enabling herbivores to utilize much of the primary production.     

白车轴草对低温胁迫的响应

在2 ℃和10 ℃的低温胁迫条件下,研究了与白车轴草抗寒性有关的生理生化指标的动态变化.结果表明:随胁迫温度的降低,可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量都表现出了急剧增加的变化,而可溶性蛋白含量也表现出明显增加的趋势,这些保护性物质的增多提高了白车轴草的抗寒性.     

紫泥田水稻土细菌群落对不同农艺调控措施的响应

为研究土壤细菌群落对不同农艺措施的响应,揭示土壤细菌群落结构与土壤环境因子的相互关系,以紫泥田水稻土为研究对象,设置石灰、商品有机肥、土壤调理剂3个处理,对土壤细菌16S rRNA基因测序,分析不同处理对细菌群落组成和多样性的影响。结果表明:与对照相比,有机肥和调理剂处理提高了土壤细菌α多样性指数,而石灰处理降低了土壤细菌α多样性指数;石灰和有机肥处理的细菌α多样性显著高于调理剂处理。与对照相比,石灰、有机肥和调理剂处理酸杆菌门的相对丰度分别提高了64.77%、95.69%和67.52%,石灰处理变形菌门和硝化螺旋菌门的相对丰度分别提高了10.40%和11.99%,而有机肥处理降低了9.17%和43.06%,调理剂处理降低了10.67%和31.07%。主成分分析结果表明,与对照相比,石灰和有机肥处理土壤细菌群落结构较为相似,但调理剂处理改变了土壤细菌群落结构。冗余分析结果表明,土壤pH和全钾是影响土壤细菌群落结构的主要因子,阳离子交换量、全磷、有效态镉、全氮、微生物量碳和土壤有机碳影响较小。研究表明,不同农艺调控措施改变了紫泥田水稻土细菌的群落结构组成和多样性。     

低温胁迫下角果木幼苗的生理响应

以红树植物角果木(Cerops tagal)幼苗为材料,研究5℃低温胁迫对其叶片超氧阴离子自由基(O2-.)和H2O2含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛(MDA)含量等的影响。结果表明:随着胁迫时间的延长,O2-.含量、CAT活性均表现出先升后降再升的趋势;SOD活性、POD活性、H2O2含量、MDA含量、可溶性蛋白含量呈现出先升后降的变化趋势;脯氨酸含量呈现波浪式上升的趋势。综合多个抗寒生理指标的变化,表明角果木幼苗在5℃低温环境中,能通过自身的抗寒体系进行自我修复,基本维持正常生长。     

转录组学在植物响应干旱胁迫中的研究进展

干旱胁迫是植物生长周期中极易遭受的非生物胁迫之一,了解植物如何响应干旱逆境及其调控途径,成为了一个热点问题。随着转录组技术的广泛应用,人们可以从基因层面了解在干旱胁迫下,植物体内的信号转导及其相关的网络调控机制。本文主要查阅近年来RNA-Sep技术在植物干旱胁迫方面的研究进展,介绍了植物受到干旱胁迫后,从膜上信号感受器,到细胞内信号转导,以及主要的植物激素代谢调控途径等方面的调控机制,展望了未来转录组学在植物响应干旱胁迫中的发展方向。     

果树高温逆境应答反应的研究进展

综述了高温逆境下果树的应答反应,具体表现在:高温逆境伤害果树叶片组织结构;影响果树的光合效率、细胞膜功能、抗氧化系统平衡和可溶性糖含量等生理生化变化;激素、信号物质和磷酸化信号通路也会应答高温逆境;与高温逆境相关的基因和蛋白在高温逆境下应答表达。此外,高温逆境与光胁迫、盐胁迫、氧化胁迫和干旱胁迫也存在密切关系。     

植物响应盐胁迫蛋白质组学研究进展

盐胁迫严重影响作物生长发育,是导致作物产量和品质下降的主要逆境因子之一。蛋白质是植物生理功能的执行者和生命活动的直接体现者,明确盐胁迫下差异表达蛋白质的种类及性质,对于提高植物抗盐性研究具有重要意义。蛋白质组学技术是研究差异表达蛋白质的强有力工具,本文综述了国内外应用蛋白质组学技术在植物盐胁迫响应方面的研究进展,比较了甜土植物与盐生植物响应盐胁迫的差异蛋白质的种类,并对利用蛋白质组学技术在植物盐胁迫响应研究方面进行了展望。     

低温菌强化堆肥起爆进程中细菌群落响应机制

为探讨低温菌强化冬季堆肥起爆细菌群落响应机制,确保北方冬季有机垃圾堆肥的快速启动,开展低温菌强化畜禽粪便堆肥快速起爆试验,结合16S rRNA扩增子测序技术及生物信息学分析方法,明确堆体温度、微生境因子及微生物特性等指标变化,挖掘生物强化低温菌在畜禽粪便堆肥起爆进程中的作用,探明堆肥进程细菌群落响应机制。结果表明：接种低温菌处理（CT）的堆体温度在18 h时迅速升高至20.0℃,快速通过起爆期,此时未接菌（CK）组的温度仅为15.8℃。CT组温度在36 h超过50.0℃。整个过程中未接种低温菌的处理组并没有完成堆肥快速启动。CT组有机组分快速分解,为堆肥温度升高提供了充足的热能。由群落丰度变化可知,低温菌属于促进细菌群落改变的生物标志物（Biomarker）,接种低温菌可激活堆肥起爆进程中细菌群落结构的演变。此外,方差分解分析结果表明,低温菌、理化指标及细菌群落的交互作用是堆肥温度变化的主导因素,可通过增加低温菌丰度调控堆肥起爆进程中的温度变化。     

果树对水分胁迫的生理响应

本文根据果树水分生理的研究进展,对水分胁迫下果树的光合作用、溶质积累与渗透调节、膜脂过氧化及活性氧伤害与防御、内源激素、氮代谢、矿质营养等生理响应进行了综述。提出了今后的重点研究方向。     

台湾鱼木对干旱胁迫的生理响应

通过盆栽控水试验,测定台湾鱼木在不同干旱条件下生长、生理指标的变化,研究台湾鱼木对干旱胁迫的生理响应。结果表明:在干旱初期,丙二醛(MDA)浓度上升,植物细胞膜受到一定程度的损伤,随之可溶性糖(SS)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性增加,阻止或减少羟基自由基的形成,抵御活性氧伤害膜保护系统。在干旱中期,渗透调节物质可溶性糖(SS)含量增加,过氧化物酶(POD)活性增强,表明植物细胞启动渗透调节和抗氧化酶系统避免干旱胁迫对植物细胞产生损伤。在干旱后期,丙二醛(MDA)呈现逐渐递增的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性由峰值下降;叶片相对含水量逐渐降低。相对叶绿素含量(SPAD)初期增加,随后呈现下降趋势,表明抗氧化酶系统超过了调节极限,植物细胞受到了严重损伤。结论:台湾鱼木通过渗透调节和启动抗氧化酶系统,对干旱胁迫表现出一定耐受性,在土壤相对含水量为27.78%时,达到耐受极限。台湾鱼木作为乡土树种之一,可以在我国热带亚热带地区的城市园林中应用推广。     

甘蒙柽柳对NaCl胁迫的生理响应

利用盆栽法研究不同浓度NaCl(0%、0.5%、1.0%、2.0%、4.0%)胁迫对甘蒙柽柳生长和生理特性的影响,结果表明,较低浓度(0.5%)的NaCl对植株各项生理指标影响很小;对较高浓度(1.0%、2.0%、4.0%)NaCl处理,植株在气孔调节、保护酶系统、渗透调节物质方面均能作出较快响应,并能在胁迫初期(前8 d)维持相对正常生长,但随着胁迫时间的延长、NaCl浓度增加,植物生长受到明显影响,第8 d时,4.0%NaCl处理的植株相对电导率明显上升,接近对照的4倍,MDA的含量与其成正相关关系;脯氨酸含量在甘蒙柽柳受到盐胁迫后逐渐上升,而可溶性蛋白含量则在盐胁迫初期增加,后期逐渐减小;3种保护酶活性在胁迫后均呈先升高后下降的趋势,其中SOD与CAT的活性在第14 d达到最高,POD活性则是在第20 d达到最高;叶片叶绿素含量与Pn逐渐下降并呈相关关系。洗盐后,1.0%和2.0%NaCl处理的植株各项指标均可得到恢复,而4.0%NaCl处理的植株各项指标很难恢复。     

Psychologic stress and threshold for repetitive ventricular response

A psychologically stressful environment reduced the threshold of the dog's ventricle for repetitive response. Elicitation of such a response indicates the presence of electrical instability and a predisposition to ventricular fibrillation, the mechanism of sudden death.