植物GRAS家族转录因子的研究现状

GRAS转录因子是植物特有的转录因子,参与植物的生长发育、信号转导、解毒作用、生物胁迫和非生物胁迫相关的应答过程.该文从GRAS转录因子的结构特征、在植物中的分布和功能作用方面对GRAS家族转录因子的研究现状进行综述,为GRAS家族转录因子的进一步开发利用提供依据.     

植物DREB转录因子研究进展

DREB转录因子是重要的转录因子之一,在调控与逆境相关基因的表达、提高植物对逆境胁迫适应性中发挥重要作用.文章综述DREB转录因子的克隆、结构特点、表达、与植物逆境胁迫的关系、信号传导及在植物抗逆基因工程中的应用等的研究进展,指出该领域研究存在的问题如:其他多个逆境条件下DREB类转录因子的研究、受DREB直接调控的基因的特点及其调控机制、DREB自身和结构调控及其调控基因形成的表达调控网络,今后须针对这些问题进行深入研究,为提高作物抗逆性和选育抗逆作物品种奠定基础.     

DREB/CBF转录因子在植物中的调控作用及研究进展

干旱、高盐、低温对植物的生长和发育有重要的影响。植物通过生理、细胞或分子信号转导响应环境胁迫,整个过程伴随着相关转录因子和顺式作用元件的参与。本文阐述了植物胁迫诱导转录因子DREB/CBF的作用机制,并对该转录因子在抗逆方面的应用也予以描述。     

番茄WRKY转录因子功能的研究进展

WRKY转录因子是近20多年来发现的植物特有的最大的转录因子家族之一。WRKY的名称来源于基因中最显著的氨基酸序列特征WRKY结构域。WRKY结构域是一个高度保守的区域,由60个氨基酸组成,在其N端有1个保守的七肽段WRKYGQK,然后是1个分子式为C₂H₂或C₂HC的锌指基序。目的基因中保守的WRKY结构域同源结合位点称为W box(C/TTGACT/C),几乎所有WRKY转录因子都优先结合该位点。越来越多的研究证实,WRKY转录因子在植物生长发育过程中扮演着重要角色。本文简要介绍了WRKY转录因子家族的分子结构特征及分类,并综述了番茄WRKY转录因子在响应生物与非生物逆境胁迫、调控生长发育、激素信号转导等方面的生物学功能,以期为进一步研究番茄WRKY基因家族的调控机制提供理论基础与研究思路。     

植物WRKY转录因子家族基因研究进展

转录因子是植物体内广泛存在的一类调节蛋白,能够与靶基因调节结构域结合,调节RNA转录和表达,参与植物生长发育的各个阶段。WRKY基因家族是植物体内一类重要的转录因子,通过结合靶基因启动子中W-box结构域等方式调节植物的应激响应。目前WRKY转录因子在拟南芥、水稻、玉米等多种植物中都有广泛的研究。通过对植物WRKY转录因子的分类、结构特征以及参与的生理响应等方面进行阐述,以期对WRKY基因功能的深入研究及其在农业育种中的应用起到一定的指导作用。     

植物WRKY转录因子及其生物学功能研究进展

WRKY转录因子是一个大的植物转录因子家族。该转录因子家族最显著的特征是家族各成员至少包含一个WRKY结构域,该结构域的N-端有一个高度保守的WRKYGQK基序,C-端为一个锌指类似结构域(zinc-finger-like motif),一般组成为C-X_(4-5)-C-X_(22-23)-H-X-H。WRKY转录因子通过WRKY结构域与下游目标基因启动子区的W-box进行特异性结合从而调控目标基因的表达。研究表明,WRKY蛋白除了广泛参与植物种子萌发与休眠、叶片衰老、代谢、激素信号转导外,还参与生物和非生物胁迫等生理生化反应过程的调控等新功能。综述了国内外有关WRKY转录因子的研究进展,讨论了其在植物生长发育以及应对生物和非生物胁迫过程中发挥的调控功能,以期为全面研究WRKY转录因子家族的结构和功能提供新的观点。     

bZIP转录因子与植物抗逆性研究进展

碱性亮氨酸拉链(Basic region/leucine zipper motif,bZIP)类转录因子是近年来研究较多的转录因子家族之一,参与多种生物学过程,对植物的抗病性、抗寒性、抗旱性和耐盐性等逆境均具有重要的调控作用.文章通过对植物bZIP类转录因子的分布、结构、分类及其在植物逆境胁迫中的作用等最新研究进展进行了综述,提出今后可在全基因组层面上发掘更多的bZIP转录因子,并通过定点突变、转基因等手段创造bZIP的突变体,促进对bZIP表达调控机制的认识,进而了解bZIP转录因子对抗逆相关基因的调控机理,并通过基因工程手段提高植物的抗逆性,培育多抗性植物新品种.     

植物NAC转录因子的结构及功能研究进展

NAC(NAM、ATAF1/2、CUC1/2)转录因子是植物特有的一类转录因子家族,在植物生长发育、生物及非生物胁迫反应中具有重要的调控作用。NAC蛋白的N端均存在1个高度保守的NAC结构域,而C端是变化的转录调控区。通过总结前人的研究进展,综述NAC转录因子在植物分生组织和器官边界的形成、根的发育、植物细胞次生壁的生长、植物衰老、激素调控和胁迫反应等过程中的重要调控作用,指出今后NAC转录因子的研究方向。     

植物NLP转录因子研究进展

转录因子NLP (NIN-like protein)是近年来发现的具有调控养分吸收和植物生长发育、响应外界环境胁迫等功能的植物特异性转录因子。本文对近年来有关NLP家族的最新研究成果进行了总结,综述了植物NLP家族的结构和分类、对氮磷养分信号通路的调控、参与植物生长发育过程以及胁迫应答方面的研究进展,并展望了NLP的可能研究热点和领域,以期为后续研究提供参考。     

植物WRKY转录因子的分子生物学功能

WRKY转录因子是近年来在植物中发现的N端含有WRKYGQK高度保守氨基酸序列的转录因子,主要包括三个大类。WRKY通过调节启动子中含W-box元件的调节基因或功能基因的表达,参与了植物的各种防卫反应以及植物的衰老,并调节植物的生长发育。论述了植物WRKY转录因子的分子生物学功能。     

植物抗寒相关转录因子研究进展

低温是影响植物生长和分布范围的一个重要的气象因子。随着全球气候变化影响,低温冻害已经成为植物生产中最重要的限制性环境因子之一。了解植物抗寒的分子机制,成为当前植物分子生物学与生理学的研究热点之一。作为重要的基因调控因子,转录因子在植物的抗寒过程中表现出至关重要的作用。目前研究的与抗寒有关的转录因子主要有AP2/EREBP、MYB、NAC、bZIP、WRKY、Zinc-finger等。该文综述了植物中与抗寒相关的六大类转录因子的结构、分类及抗寒功能的研究现状,并对它们之间的互作研究现状进行简单阐述,同时对抗寒相关领域的进一步研究进行了展望。     

植物膨大素的研究进展

膨大素是一种能促进细胞壁膨胀,对植物生长发育具有重要作用的广谱蛋白质。它是一个庞大的基因大家族,目前已发现的膨大素被分为α、β、γ和δ四个亚家族。膨大素的功能广泛,除了具有诱导细胞壁松弛和扩展、促进细胞生长的功能外,还在叶片生长、花发育、果实成熟、种子萌发、根系生长、块茎膨大等方面发挥重要作用。文章综述了膨大素的基因家族、蛋白结构、功能、作用机制等,并指出了存在问题和发展方向,为植物膨大素的研究和利用提供参考。     

杨树干旱胁迫响应转录因子的研究进展

转录因子是杨树干旱胁迫应答分子调控网络中的重要组成部分之一,通过特异性结合干旱响应相关基因启动子区的顺式作用元件,调控下游靶基因的转录表达,从而参与杨树干旱胁迫响应过程。杨树WRKY、NAC、bZIP、MYB和AP2/ERF是干旱胁迫响应分子机制研究中最主要的五大转录因子家族,每个家族拥有超过80个成员。本文简要介绍了杨树干旱胁迫转录组学研究进展,系统总结和概括了杨树这五类转录因子的结构特征与亚家族分类、调控下游靶基因表达的方式及其在参与调控干旱信号转导网络中的作用等方面的研究进展,并对存在的问题与未来研究进行展望,旨在深入了解杨树耐旱分子机理,为培育抗旱型杨树新品种提供参考。     

植物缺镁研究进展

本文综述了镁在植物中的传导和运输以及缺镁胁迫对植物生长、活性氧代谢、光合作用、同化物分配和基因表达等方面的影响,并提出尚待解决的问题。     

植物水平基因转移研究进展

水平基因转移,一般分为细胞内部或者跨越物种边界的遗传物质交流。跨界直接介导方式,包括共生、内共生、寄生、嫁接等。细胞内的基因转移,主要包括细胞核与细胞器基因组间的相互渗透;跨越物种边界的遗传物质交流,主要涉及寄生与寄主植物的基因横向转移,寄主与寄生植物mRNA也会发生大规模的水平转移。基于基因组学研究进展,本研究综述了植物水平基因转移的迁移序列类型、迁移方向及迁移机制:首先,植物细胞的线粒体基因组能够整合细胞核转座元件以及叶绿体起源的tRNA基因,线粒体和叶绿体基因组的功能基因及间区序列能够迁移到核基因组;其次,植物种间,通过寄生、嫁接等方式转移大量的DNA(如线粒体基因、叶绿体基因和转座元件)和RNA(如mRNA)序列;迁移机制涉及到DNA介导和RNA介导方式,迁移方向包括单向和双向转移。迁移序列的基因功能活性研究是重要的后续研究方向。     

转基因植物检测技术研究进展

对国内外转基因植物及产品的检测技术进行综述,重点介绍目前使用较广泛的PCR技术、酶联免疫吸附技术、环介导等温扩增技术、基因芯片技术及其他转基因检测技术的原理和特点,并展望今后转基因检测技术的发展趋势和研究方向。     

植物硒形态分析的研究综述

硒是生物体必须的微量元素,人或动物摄入的硒都直接或间接来自于植物体。综合近年来植物硒形态分析方面有关文献,从植物硒形态种类及代谢途径,植物硒形态的样品处理技术、分离技术、检测技术等方面进行阐述。得出植物体中硒主要以有机硒形式存在,超声微波结合酶提取法是提取植物硒形态有效的方法,高效液相色谱?鄄电感耦合等离子体质谱（HPLC-ICP-MS）联用是有效分离检测植物硒形态的方法之一。此外,植物硒标准品的获取和硒蛋白的深入研究至关重要,电喷雾质谱（ES-MS）,电喷雾串联质谱（ES-MS-MS）,二维凝胶色谱分离结合激光解吸飞行质谱（MALDI-TOF）等新技术在鉴定未知硒化合物结构,同位素稀释分析法（IDA）在植物硒化合物转化和大分子硒化合物结构方面的应用是未来研究的主要方向。图1表3参39     

植物CNGC功能研究进展

从结构上看,环状核苷酸门控离子通道（CNGC）是孔-环阳离子通道的超家族,广泛存在于动植物中。根据系统亲缘关系,拟南芥CNGC家族可分为5个亚家族群,它们在抗病、花粉管生长、抗冷热胁迫、抵抗重金属离子毒害和抗盐抗旱等多种信号途径中发挥重要作用, 协助植物细胞应对各种生物与非生物胁迫。主要对CNGC基因家族的结构和生物学功能进行综述性介绍,并对近年来关于该基因家族的最新研究进展进行系统阐述,为深入理解CNGC基因家族在植物生长和发育过程中的重要作用提供帮助。     

植物DYW群PPR蛋白的研究进展

PPR(pentatricopeptide repeat)蛋白基因家族是植物最大的基因家族之一。DYW群PPR蛋白参与细胞器转录本的RNA加工,主要功能是编辑,在叶绿体和线粒体的结构形成和功能发挥中起重要作用。主要对拟南芥、水稻、玉米和小立碗藓等植物DYW群PPR蛋白的表型功能、分子功能及其调控机制的研究现状进行综述,为植物线粒体和叶绿体功能及核质互作研究提供参考。     

芸薹属植物的远缘杂交

芸薹属(Brassica)植物是一个种类繁多、用途广泛的物种。由于长期的人工选择和品种间杂交选择,用于栽培种品种选育的亲本资源日渐狭窄。以有性杂交、原生质体融合为基础的远缘杂交是解决芸薹属中栽培种基因资源亏乏的重要手段。通过远缘杂交可以将新的优良特异基因从异种或异属植物中导入到目标栽培种中,提高栽培种的品质、产量及抗逆性,创造新的蔬菜类型。转移萝卜的不育性基因、高效利用杂种优势是芸薹属远缘杂交成功的典型例证。种、属间远缘杂交尤其属以上的杂交不亲和,可通过混合、多次重复授粉、化学药剂处理、幼胚拯救等提高结实性。染色体加倍、回交法、延长培育世代等可克服远缘杂种不育性。本文综述了芸薹属植物远缘杂交中存在的问题及克服方法,预测了未来芸薹属植物远缘杂交育种的发展方向。