裸子植物PHYP和被子植物PHYB光感受区适应性进化的研究

光敏色素是一类红光/远红光受体,在植物从萌发到成熟的整个生长发育过程中都起重要的调节作用。光敏色素N端的光感受区是发色团结合的部位,高度保守。该区域的保守性是确保光敏色素光逆转和光信号转导等功能正常运行的先决条件之一。裸子植物的PHYP基因对应于被子植物的PHYB基因,都属于B类光敏色素基因。为了研究这2个基因的光感受区是否经历选择压力以及是否经历同样的选择压力,基于分支模型,位点模型以及分支-位点模型对裸子植物中8条,被子植物8条共16条序列进行适应性进化分析。结果表明:在该区域构建的系统发育树中,强烈的正选择压力趋向于发生在裸子植物的近期分化的属内种间的谱系中,而在相对距离较远的古老谱系中缺少这种压力,然而,通过目前的模型并未检测到具体的适应性进化的位点;被子植物的PHYB基因中检测出6个发生适应性进化的位点。     

植物光敏色素的研究进展

简要综述了光敏色素的分子特性、亚细胞定位、感光性和它介导的光信号传导及调控作用等方面的研究进展。指出光敏色素是一种调节植物许多光反应的色素蛋白复合体,不同的光敏色素具有特异的亚细胞定位和感光性。光敏色素家族介导的光信号传导构成了一个复杂的网络系统。同时,还讨论了拟南芥光敏色素家族的研究成果。     

色素万寿菊开花光周期调控规避病害增产效果研究

色素万寿菊是短日照作物,在长日照地区,常规方法栽培不能解决病害加重问题,依据生态习性在苗期进行短日照光周期调控处理,使开花提前,并延长花期,在阴雨季节,植株生长势仍保持健壮,表现抗病性强。以大花品种万寿菊为试材,采用遮光方法,研究了光照时间缩短后,对色素万寿菊生长开花的影响。结果表明:在二对真叶期每日光照8h光照时间超过14d,可有效避开病害发生期,实现免药耕作,提高产量效果显著。     

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。     

马铃薯色素的遗传及调控研究进展

综述了马铃薯色素(花色素苷和类胡萝卜素)的遗传特点、环境因素对色素形成的影响以及分子水平上对色素进行调控的研究进展,为培育新型马铃薯品种,确定适宜于色素形成的环境条件提供参考。     

花色素苷生物合成与分子调控研究进展

花色素苷是决定植物花色的主要色素,其生物合成是目前研究得最为清楚的植物次生代谢途径之一。花色素苷的生物合成主要由于F3H,F3'H和F3'5'H三个关键酶的作用形成3个分支,最终分别生成橙色到砖红色的天竺葵素糖苷,红色的矢车菊素糖苷和蓝色到紫色的飞燕草素糖苷,因此, F3'H,F3'5'H和DFR基因是利用遗传转化引入花卉植物原本缺乏的花色代谢途径的关键基因。花色素苷合成结构基因的转录调控是目前研究的热点,对结构基因的转录进行调控的转录因子主要包括两大类相互作用的因子－bHLH和MYB类转录因子,花色素苷合成的转录调控机理的基本模式,包括bHLH和MYB类因子之间的相互作用,以及它们对结构基因顺式元件的识别和结合已经阐述的比较清楚。另外,对于一些处于bHLH和MYB上游的, WD40类因子和光敏色素的研究开启了从信号传导到花色素苷合成的整个调控过程的研究。     

转反义PHYA基因对番茄红素合成的影响

 通过根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导法,以番茄叶片作外植体,将番茄（Solanum Lycopersicum L.）反义光敏色素A（PHYA）基因片段导入番茄。通过PCR扩增、Sourthern blot检测,证明反义光敏色素A的基因片段已整合到番茄基因组.在转基因番茄材料中,PHYA基因表达受到抑制,番茄红素的合成显著减少,果实没有表现出正常的红色果皮;转基因果实成熟过程中乙烯能够正常合成,与对照番茄之间没有显著差异.推测在调控番茄红素合成的模式中,光敏色素可能位于乙烯的下游位点起作用,二者共同调控番茄红素的合成。     

樱桃番茄Ph-3基因调控元件与同源基因系统进化分析

以樱桃番茄品种"京番黄星"为试材,采用PlantCARE在线分析和Gcorn系统进化分析方法,研究了Ph-3基因的表达调控元件及同源基因系统进化特征,以期为进一步解析Ph-3表达调控机制奠定基础。结果表明:Ph-3启动子除了含有核心元件外,还含有光响应元件、赤霉素响应元件、茉莉酸甲酯响应元件、厌氧诱导元件、昼夜节律调控响应元件等。Ph-3同源基因系统进化分析结果表明,当同源指数为0.70时,番茄、马铃薯、辣椒含有Ph-3的同源基因,且同源基因属于直系同源基因。另外,由同源指数分析结果发现,番茄与马铃薯的亲缘关系最近,其次为辣椒。     

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     

低温锻炼期光周期对笃斯越橘幼苗生理特性的影响

以3年生笃斯越橘苗为试材,将苗木分别置于4℃低温下短日照(10h)和长日照(14h)人工环境中,21d后测定不同处理叶片生理指标。结果表明:低温锻炼期不同光周期对超氧化物歧化酶(SOD)活性影响较小;显著降低了过氧化物酶(POD)活性;显著提高了过氧化物酶(CAT)活性。低温锻炼明显提高蔗糖、葡萄糖、果糖和可溶性蛋白质含量,这种作用主要与低温诱导有关,而受光周期影响较小。低温锻炼期不同日照处理明显提高了赤霉素(GA3)含量,其中短日照处理下提高幅度明显大于长日照;低温短日照处理下脱落酸(ABA)含量明显降低,而低温长日照处理下变化不明显;不同光周期处理对吲哚乙酸(IAA)含量无明显影响;短日照处理下玉米素核苷(ZR)含量无明显变化,而长日照处理下明显提高;低温短日照处理下ABA/GA3和ABA/IAA下降程度明显大于低温长日照。表明笃斯越橘叶片对低温锻炼环境表现出较强的适应性。由于低温短光周期对笃斯越橘ABA、GA3合成及激素平衡影响大于低温长光周期,从而对低温适应性也有一定影响。     

花青苷的研究进展

花青苷是一种重要的植物天然色素,本文依据有关文献,简要说明了花青苷的结构、提取鉴定方法以及生物合成途径,并从生物化学和基因调控的角度重点介绍了PAL、CHS、DFR和UFGT在花青苷合成中的重要作用,归纳了其他植物色素、碳水化合物、内源激素以及光照和温度在花青苷合成过程中的调节作用,同时指出,关于光敏色素调节酶活性机理以及基因调控花青苷合成模式的研究是揭示花青苷合成机制的关键,为今后的科研提出了研究重点和方向。     

LED光源在荞麦芽苗脱壳上的应用研究

为提高荞麦芽苗菜的脱壳率,试验研究了不同LED光质组成和光照强度对荞麦芽苗脱壳的影响。试验结果表明,使用含有远红外光(FR)光谱的LED灯组较提高光照强度更有利于荞麦芽苗脱壳;利用光敏色素在植物生长过程中的调控作用,调节R/FR比例,可降低荞麦芽苗的戴壳率。     

落叶果树芽休眠相关基因的研究进展

落叶果树芽的休眠是一种十分复杂的生命现象,涉及到一系列复杂的生理生化反应(如光周期反应、温度反应、水分代谢、能量代谢、活性氧代谢、激素代谢等)和许多信号分子的转导,被称为"生命的隐蔽现象"。落叶果树芽休眠的诱导、维持和解除不是某单一基因作用的结果,参与休眠调控编码光敏色素、水通道蛋白、脱水素、腺苷三磷酸水解酶和抗氧化酶等主要结构基因和细胞周期调控基因已被分离,一个重要的转录因子MADS-box对休眠调控的功能已被初步鉴定。综述了这些休眠相关基因的表达和调控研究进展,以期为果树芽休眠的调控研究提供参考和借鉴。     

马铃薯的块茎如何形成?取决于光周期和糖转运共同作用

<正>2019年3月15日,《Current Biology》杂志发表了来自瓦格宁根大学题为"Source-Sink Regulation is Mediated by Interaction of an FT Homolog with a SWEET Protein in Potato"的研究论文。该研究揭示了马铃薯块茎的形成取决于光周期和糖转运之间的联系,并且表明马铃薯FT样蛋白StSP6A与糖转运蛋白StSWEET11相互作用以阻止蔗糖向质外体的渗漏,促进共生蔗糖转运以调节马铃薯块茎形成。马铃薯FT样蛋白StSP6A作用于块茎形成过程,通常,短日照促进StSP6A表达并促进马铃薯的块茎形     

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     

定西市打造“中国薯都”对策及建议

通过对定西市马铃薯发展现状的阐述,分析了定西市打造"中国薯都"的区位优势、政策支持、市场流通、贮藏等方面的优势条件和在种薯产业、马铃薯产业文化挖掘方面存在的问题,并提出了定西市建设"中国薯都"的对策建议,如提高"中国薯都"品牌影响力;打造马铃薯全产业链,增强马铃薯产业市场调控能力;增强马铃薯产品质量和马铃薯品牌影响力,注重科技研发和产业服务等。     

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。     

秋莴笋高产高效栽培要点

莴笋即茎用莴苣,属耐寒性蔬菜,喜冷凉气候。秋莴笋的育苗期正值高温季节,容易徒长;同时高温和长日照易促进离笋花芽分化,常出现先期抽薹现象。为了解决未熟抽薹和获得高产高效,栽培时需注意以下要点。一、选用良种选适应性强,生长期长,叶片多,对高温、日照反应迟...     

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。