植物SOD的分子生物学及其在植物抗逆基因工程中的应用进展

超氧化物歧化酶(SOD)普遍存在于生物体内的能清除超氧阴离子自由基的一类金属酶,在植物抗逆基因工程中有广泛的应用。我国研究者现已从很多植物中克隆出SOD基因,转SOD基因的研究工作也已取得了可喜的成果。现就近年来国内在植物SOD的分子生物学研究及其在植物抗逆基因工程中的应用研究方面的进展进行综述,并对植物抗逆基因工程中存在的问题进行了分析和探讨。     

茄科植物WRKY转录因子的研究进展

WRKY蛋白是植物中最大的具有重要作用的转录因子家族之一,通过特异性结合启动子区域的W-Box来调控基因的表达,其成员参与了茄科(Solanaceae)植物的生长、发育、代谢、生物和非生物胁迫响应和激素信号的转导等进程。综述茄科植物WRKY转录因子表达模式和在生物和非生物胁迫中调控作用的研究进展。     

植物抗逆诱导剂--康凯在果树上的应用

野生植物本身具有很强的抗逆性,在恶劣的条件下能够顽强地生存和生长。在遇到病菌后,野生植物自身可以合成植保素和各种抗菌蛋白;为预防和抵抗昆虫的噬咬,可以产生凝集素、蛋白酶抑制剂、淀粉酶抑制剂等;为抵抗非生物逆境,能形成逆境蛋白,预防、减轻或修复逆境对植物细胞的伤害     

RNAi及其在植物研究中的应用

RNA对基因的表达调控称为RNA干扰(RNA interfer-ence,RNAi)。它是一种转录后基因沉默现象(post transcrip-tional gene silence,PTGS)。是双链RNA(double strainedRNA,dsRNA)触发细胞质中与其同源的mRNA的降解,或在细胞核中dsRNA诱导同源的DNA甲基化而导致转录水平上的沉默。19     

植物MYB转录因子调控苯丙烷类生物合成研究

植物苯丙烷类化合物和人类生活密切相关,可用于生产医药、染料、农药、香料等。但是其生物合成也是非常复杂的过程,严格受到植物细胞内基因表达时间和空间的调控。该研究总结了植物苯丙烷类物质的生物合成途径及参与植物苯丙烷类物质合成调控的转录因子,重点阐述了MYB转录因子调控木质素的生物合成过程、R2R3 MYB转录因子调控黄酮醇及花青素的生物合成过程,并提出了植物苯丙烷类物质代谢研究存在的问题,以期为苯丙烷类化合物的研究和利用提供理论参考。     

MYC2转录因子在植物中的功能研究进展

MYC2(Myelocytomatosis proteins 2）是一类b HLH家族转录因子,是JA信号途径中的主要调控因子。MYC2通过转录调控下游目标基因的转录和表达,参与植物逆境防御、生长发育及次生代谢等进程。MYC3/4作为JA信号的次级调控因子可与MYC2协同作用。目前对MYC2的功能研究较为深入和广泛。本文综述了MYC2的结构特征及其在植物激素信号传导、逆境防御、生长发育和次生代谢中的调控机制,为进一步深入探讨MYC2的分子功能提供理论基础。     

单细胞转录组测序技术及其在植物中的应用

近年来发展起来的基于高通量测序技术的高分辨率单细胞转录组测序技术,能够在单细胞水平解析植物组织的异质性,鉴定组织中的不同细胞类型,构建不同细胞类型的连续分化轨迹及其转录调控网络,并能够寻找组织中的稀有细胞类型,深入解析组织发育的分子机制。为探究单细胞转录组测序技术在植物中的应用,本文中对单细胞转录组测序技术的发展及其在植物中的应用进行了综述。首先,介绍了单细胞转录组测序技术的发展进程;其次,分析其在鉴定植物组织不同细胞类型、筛选不同细胞类型特异表达标记基因及解析植物组织发育过程的连续分化轨迹及其转录调控网络的应用中所取得的进展;最后,总结单细胞转录组测序技术在植物应用中存在的挑战及未来的研究方向。以期为单细胞转录组测序技术在更多植物物种上得以应用提供参考。     

ipt基因在植物基因工程中的应用

异戊烯基转移酶IPT是细胞分裂素生物合成过程中的限速酶,其编码基因ipt已被克隆并得到广泛应用。简要介绍了在植物遗传转化中控制ipt表达的启动子,综述了ipt在植物基因工程中的应用,并分析了目前ipt基因在植物基因工程应用中存在的一些问题。     

植物源药肥--作物抗逆剂及在蔬菜上的应用研究

中国绿色食品中心明确规定A级绿色食品生产中,禁用或限用剧毒、高毒、高残留及具有“三致”作用的农药,并规定每种有机合成农药在一种作物生长期内只允许使用一次,以确保环境与食品不受污染在AA级绿色食品生产中规定,必须使用生物源农药及部分矿物质农药。     

杨树抗非生物胁迫基因工程研究

综述了杨树转抗旱、耐盐、抗寒基因及转基因在植物修复方面的研究进展,阐述了转抗非生物胁迫基因存在的问题,并对其应用前景进行了展望。     

辣椒抗逆性基因工程研究进展

辣椒病虫害呈逐年加重趋势,其中由病毒、细菌、真菌等导致的侵染性病害尤为严重。主要概述了基因工程技术在辣椒抗逆性相关基因上的应用及研究进展,并展望了未来辣椒抗逆性基因工程的研究方向。     

ASR蛋白与植物的抗逆性研究进展

 ASR蛋白（the abscisic acid,stress,ripening protein）是生物体中广泛存在的一类与渗透调节有关的家族蛋白,植物受到逆境胁迫（如干旱、低温、盐胁迫、ABA等）后,ASR蛋白大量表达,可以减轻逆境引起的伤害。ASR蛋白在细胞中可以稳定细胞膜结构,作为分子伴侣,具有结合离子和防止氧化等作用,被认为是在胁迫过程中对植物起保护作用的物质之一。针对这些重要特性,综述了ASR蛋白分类、结构和编码基因及其表达调控方式及ASR基因表达、ASR蛋白积累与植物抗逆性的关系等方面的研究进展。     

植物对酸铝耐性及改良措施的研究

土壤酸铝毒害对植物生长发育存在着一定的障碍,不但影响作物的产量、品质,还影响植物的一切生命活动规律。文章从铝的存在形态、植物耐酸铝毒害的胁迫机理和酸铝对植物毒害的改良措施等方面综述近几年国内外植物对酸铝耐性的研究状况,为进一步开展该领域的研究提供参考。     

番茄耐旱和耐盐遗传改良的研究进展及展望

 就番茄耐旱和耐盐遗传改良的研究进展进行了综述。主要包括番茄耐旱和耐盐的野生资源及其遗传进化,基于基因组的QTL挖掘,QTL的遗传与累加效应,以及利用基因工程转入包括离子运输和区室化、渗透调节、活性氧清除、转录因子、胁迫蛋白等在内的外源基因,提高番茄的耐旱和耐盐性。就目前番茄耐旱和耐盐遗传改良过程中存在的问题与未来的应对策略,包括番茄耐旱和耐盐表型鉴定、全基因组关联分析、基因工程、基因的协同调控、小RNA、表观遗传学等,进行了探讨与展望。     

芹菜NAC转录因子基因AgNAC1的克隆及其对非生物胁迫的响应

通过RT-PCR方法,从芹菜‘六合黄心芹’和‘文图拉’中分别克隆获得编码NAC转录因子的基因AgNAC1。利用生物信息学方法分析其编码氨基酸序列组成、蛋白质理化性质、亲缘关系、空间结构等,采用荧光定量PCR技术检测基因在不同非生物胁迫下的表达水平。结果表明：‘六合黄心芹’和‘文图拉’AgNAC1开放阅读框长度均为957 bp,编码318个氨基酸,其蛋白质相对分子量分别为36.89和36.77 kD,理论等电点分别为5.94和5.78。AgNAC1蛋白与不同植物中NAC家族成员同源性比对和进化树分析表明,其与胡萝卜DcNAC属于同一个分支,进化距离最近。蛋白功能域预测显示,AgNAC1有多个α螺旋和β转角二级结构单元。荧光定量PCR结果表明,AgNAC1在芹菜叶中表达量最高,具有组织特异性,同时对高温、低温、干旱和盐胁迫均有响应。‘六合黄心芹’中AgNAC1的表达水平在高温处理24 h达到最高。‘文图拉’中AgNAC1的表达水平在高温、低温及盐处理后2 h和8 h高于对照,呈现先下降后上升的趋势,在干旱处理4 h时表达水平最高。     

辣椒热胁迫及耐热性研究进展

热胁迫已经成为辣椒生产中不可忽视的环境因子.从热胁迫对辣椒生长发育的影响、辣椒耐热性的鉴定及提高辣椒耐热性的措施等方面,对近年来国内外有关辣椒耐热性研究的进展进行了综述,为进一步揭示辣椒耐热机制和提高辣椒耐热性的研究提供思路和参考.热胁迫下辣椒叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Cs)和蒸腾速率持续下降,花粉和花药正常发育受阻,抗氧化系统受到破坏,胞内Ca2+分布异常,激素比例改变,但使用耐热品种可减轻热胁迫的影响.辣椒耐热性的鉴定指标主要包括胁迫类、保护类、光合作用类和生殖类指标等.由于涉及的代谢过程较多,辣椒耐热性需从多方面进行综合评价.提高辣椒耐热性的主要措施有热锻炼、外源化学物质处理、培育耐热品种等,其中培育耐热品种是最经济有效,同时也是对生态环境最友好的方法.     

香樟两个DREB1转录因子基因的分离及其对不同胁迫的响应分析

以香樟（Cinnamomum camphora）实生苗为试验材料,利用同源克隆结合RACE技术获得了两个冷诱导转录因子基因CBF/DREB1的cDNA全长序列,命名为CcCBFc和CcCBFd,GenBank登录号分别为KP336741和KP336742。序列分析显示这两个基因均没有内含子,cDNA全长为897和1 010 bp,开放阅读框分别为654和621 bp,编码217和206个氨基酸,预测蛋白分子量分别为24.0和22.9 kD,等电点分别为5.26和8.58。基于氨基酸序列的同源性比对和系统进化树分析表明,这两个基因均属于DREB1家族,与双子叶植物进化关系较近。实时定量PCR结果显示,CcCBFc和CcCBFd都能被低温（4 ℃）、干旱（20%PEG）、盐（250 mmol ? L-1 NaCl）和ABA（100 μmol ? L-1）诱导,表明CcCBFc和CcCBFd可能在香樟应对非生物胁迫过程中发挥重要作用。