脱落酸代谢与信号传递及其调控种子休眠与萌发的分子机制

种子休眠是许多植物在长期系统发育进程中获得的一种适应环境变化的特性,是调控种子萌发和幼苗形成的最适时空分布的一种有效方式,也是物种成功繁衍与传播的一种选择性策略。种子休眠与萌发的激素调控可能是一种高度保守的机制,其中脱落酸(ABA)在种子休眠解除与萌发中起关键作用,赤霉素(GA)在休眠被解除后促进种子萌发。ABA在种子休眠与萌发中的作用主要受ABA代谢(生物合成和分解代谢)和信号传递途径的调控。为此,本文在综述ABA代谢和信号传递研究进展的基础上,阐述了ABA在种子发育、休眠与萌发中的作用,以及种子休眠特异性基因DOG1(萌发延迟1)与ABA信号组分的关系。研究表明,C40环氧类胡萝卜素是ABA生物合成的前体,玉米黄质环氧化酶和9-顺式-环氧类胡萝卜素二加氧酶是ABA生物合成的主要调节酶;ABA的分解代谢包括羟基化作用和与葡萄糖结合,CYP707A家族催化ABA C-8’位置上的羟基化作用,这是ABA分解代谢的重要步骤。在核心ABA信号传递途径中,ABA与PYR/PYL/RCAR受体结合并触发受体发生构象变化,从而允许受体-ABA复合物与2C类蛋白磷酸酶(PP2C)结合并抑制其活性,导...     

光肩星天牛咬食复叶槭后植物体内诱导的信号传导

研究与分析表明光肩星天牛咬食复叶槭后,植物体内茉莉酸(JA)含量和脱落酸(ABA)含量在短时间内增加,而水杨酸含量则减少,JA和ABA是抵抗伤害反应的信号传递物质,因此JA和ABA的增加表明该植物存在防御信号传导.     

ABA在植物细胞抗氧化防护过程中的作用

水分胁迫是一种影响植物生长发育、限制作物产量的重要环境因子,植物激素脱落酸（ABA）在调节植物对水分胁迫响应的过程中起重要作用。ABA不仅可以通过诱导气孔关闭来调节植物水分代谢,而且可以通过诱导脱水耐性蛋白的表达来增强植株对水分胁迫的抗性。越来越多的证据表明,ABA增强水分胁迫耐性的作用与其诱导的抗氧化防护系统有关。本文综述了ABA诱导活性氧产生、抗氧化防护酶基因表达、抗氧化防护酶活性增强方面的新进展,进一步分析了NADPH氧化酶、激酶磷酸化反应、Ca^2＋与活性氧之间的“交谈”在ABA诱导的抗氧化防护反应中的作用,认为：ABA诱导的抗氧化作用在植物细胞内的信号转导途径是网络,而不是直线通路,蛋白激酶磷酸化反应是H2O2传递信号的主要方式。     

NaCl胁迫下宁夏枸杞ABA代谢相关基因差异表达分析

为解析宁夏枸杞响应NaCl胁迫的ABA代谢分子调控机制,检测NaCl胁迫下宁夏枸杞叶片脱落酸（ABA）含量变化,并利用RNA-seq和qRT-PCR技术研究NaCl胁迫下ABA代谢相关基因的差异表达规律。结果表明,不同浓度NaCl胁迫下,宁夏枸杞叶片中ABA含量随NaCl浓度的增加呈现增加趋势;通过转录组测序筛选得到21个ABA代谢相关的差异表达基因,从100 mmol/L、200 mmol/L、300 mmol/L NaCl处理下的宁夏枸杞叶片中检测到ABA代谢相关的差异表达基因分别有17、11、9个,qRT-PCR检测结果与转录组测序结果基本一致。宁夏枸杞通过相关基因的差异表达调控ABA代谢和信号通路,从而参与调控其响应NaCl胁迫。     

以脱落酸为信使的植物逆境信号传递

介绍了植物对逆境信号的识别与反应及根源信使的产生、根源逆境信使脱落酸（ABA）的传输以及植物对脱落酸信号的识别与转导（ABA的结合位点、细胞第二信使和蛋白质可逆磷酸化）等植物逆境信号传递过程中3个阶段的研究进展。     

ABA合成基因StNCED2对马铃薯块茎形成的影响

[目的]本文旨在研究ABA合成基因StNCED2对马铃薯块茎形成的影响及其机制。[方法]通过半定量RT-PCR方法,分析ABA合成基因StNCED1和StNCED2的表达水平,确定在块茎形成过程中发挥主要作用的基因;通过遗传转化,获得过表达StNCED2的转基因马铃薯株系,利用PCR分子鉴定和ABA含量测定,获得过表达StNCED2的阳性植株;通过2季田间种植,分析其产量;采用qRT-PCR方法分析转基因株系中ABA信号和GA合成、代谢和信号通路基因的表达变化。[结果]StNCED1在马铃薯初始匍匐茎和延伸匍匐茎中表达,但不能在膨大匍匐茎、初始块茎和成熟块茎中检测到;StNCED2在马铃薯块茎形成的整个过程均表达,且在延伸匍匐茎中表达量最高,因此选择StNCED2为继续研究的对象。过表达StNCED2的转基因株系T1和T7中,StNCED2的表达量比对照组Desiree高,且ABA含量也高。2季种植结薯产量分析发现,与对照组Desiree相比,转基因株系T1和T7单个薯块质量增加,而薯块数目变化不大,过表达材料的总产量更高。在过表达材料的匍匐茎和块茎中,ABA信号下游的转录因子St ABF1和GA代谢基因StGA2ox1的表达上调,GA合成基因StGA3ox2、StGA20ox1和信号转录因子StGAMYB的表达量下调,暗示ABA和GA之间可能存在直接的互作。[结论]ABA合成基因StNCED2能够促进块茎形成,是基因工程中改良马铃薯产量性状的一个潜能基因。     

植物激素ABA和GA调控种子休眠和萌发的研究进展

综述了植物激素脱落酸(Abscisic acid,ABA)和赤霉素(Gibberellin acid,GA)及其相互作用调控种子休眠和萌发过程的研究进展.大量研究结果表明,ABA和GA是种子休眠获得和解除过程中起关键作用的内源信号分子,ABA诱导种胚细胞分裂停止、启动并维持种子休眠,而GA启动和促进种子萌发,两者在调节种子休眠和萌发过程中存在相互拮抗的关系.以糊粉层组织为例,阐述了ABA和GA在调控种子萌发时α-淀粉酶表达的信号通路.     

环境胁迫下植物细胞ABA的信号转导途径

植物激素脱落酸（ABA）调控很多重要的生长过程并诱导植物对各种逆境条件如干旱,高盐,低温等的耐受性,和ABA信号转导途径一起成为现在的研究热点。笔者主要介绍环境胁迫下ABA合成与代谢,细胞ABA的信号转导途径中受体,第二信使和蛋白磷酸和去磷酸化的研究进展,以及对由该信号系统产生的生理及基因方面作用的内容予以综述,以对ABA信号途径的分子机制有更深入了解。     

干旱胁迫下植物的信号转导及基因表达研究进展

干旱是影响植物生长的主要因素之一,研究植物在干旱胁迫下的反应机制具有重要的现实意义。ABA、H2O2和NO在植物响应干旱胁迫反应中可能作为信号分子的作用。在干旱胁迫下,植物由“渗透感受器”感受外界胁迫信号。通过第二信使及其下游蛋白激酶级联传导反应,调控了一系列基因的表达。根据干旱信号转导过程中胁迫相关基因的表达是否依赖ABA,存在依赖ABA和非依赖ABA两途径。综述了植物干旱胁迫信号的感知、传递及其诱导的基因表达调控等方面的研究进展,对植物抗旱性的分子机理进行了展望。     

高等植物脱落酸生物合成及其信号转导研究进展

介绍了近年来高等植物体脱落酸（ABA）生物合成缺陷型及反应敏感性突变体、逆境胁迫下ABA的合成、ABA生物合成途径以及ABA信号的细胞识别与转导等几方面的研究进展。     

脱落酸调节植物根系补偿生长机制分析

植物根系不仅是植物吸收水分和矿质营养的重要器官,而且可以感知外界各种胁迫刺激从而调控植物的生长发育。植物激素脱落酸作为一种重要的根源逆境信号参与植物生长发育诸多生理过程调控,活性氧、活性氮以及钙离子等作为脱落酸的下游信号参与脱落酸诸多信号转导过程。就植物激素脱落酸和其下游信号活性氧、活性氮以及钙离子等在植物根系生长发育中调节方面的研究进展进行概述,以提出根源逆境信号脱落酸参与根系补偿生长的可能性,并构建脱落酸调节根系补偿生长的基本模式。     

拟南芥中一个与ABA信号途径相关未知蛋白质的研究初报

利用酵母双杂交系统在拟南芥cDNA文库中筛选出1个与ABI2有相互作用的未知蛋白质（AC）。在酵母系统中的进一步研究表明，AC与ABI1、ABI2有相互作用，其作用依赖于ABI1、ABI2的PP2C活性。在大肠杆菌中表达和纯化了与预测结果一致的AC蛋白质。构建了真核过量表达载体，转化拟南芥后筛选和鉴定出转基因AC植株。转基因植株的生理性状分析表明，AC基因的过量表达降低了植物对ABA敏感性。研究初步证明AC可能是脱落酸信号传导途径中的1个新信号分子。     

植物激素——脱落酸(ABA)的细胞信号转导机制

植物激素脱落酸(ABA)参与从种子萌发到植物开花、结果和衰老等多个生长发育过程.研究ABA细胞信号转导的分子机制对进一步阐明其功能具有重要的意义.通过介绍FCA(Flowering Control Locus A)、Mg离子螯合酶H亚基(ABAR/CHLH)、G蛋白偶联受体(GCR2)、GTG1/GTG2 (GPCR-...     

一氧化氮在脱落酸和黑暗诱导蚕豆气孔关闭中的作用

[目的]研究一氧化氮（NO）在脱落酸（ABA）和黑暗诱导的蚕豆（Vicia faba）气孔关闭中的作用。[方法]以蚕豆叶片下表皮为材料,借助表皮条分析和激光扫描共聚焦显微镜技术对NO在ABA和黑暗诱导的气孔关闭中的作用进行了探索。[结果]ABA和黑暗都能诱导蚕豆气孔关闭,而且ABA和黑暗诱导都能提高保卫细胞胞质内的NO水平。NO专一性清除剂2,4-羧基苯-4,4,5,5-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物（cPTIO）、一氧化氮合酶（NOS）抑制剂NG-氮-L-精氨酸-甲酯（L-NAME）能够大大抵消ABA和黑暗诱导气孔关闭的效应,并能阻断ABA和黑暗诱导的气孔保卫细胞内NO水平的提高,表明NO是ABA和黑暗诱导蚕豆气孔关闭的共同信号分子。[结论]该研究可为探索保卫细胞信号转导网络积累一定的资料,并为提高植物抗逆能力和促进农业生产提供理论依据。     

脱落酸信号感受和转导研究进展

脱落酸是五大类经典激素之一,它在植物的生长发育和抗逆等生理过程中起着极其重要的作用。近年来,随着脱落酸受体等相继发现,脱落酸信号转导再次成为人们关注的焦点。综述了脱落酸信号转导的最新研究进展,并展望了未来的研究方向。     

植物低温信号的感知、转导与转录调控

低温是植物生长的主要环境胁迫因子之一。植物对低温的应激是一个复杂的过程,包括低温信号的感知、信号转导和转录调控等阶段。低温可以通过质膜流动性的改变被质膜感知,也可以通过质膜上的钙离子通透性通道、组氨酸激酶、受体激酶和磷酸酯酶感知。低温信号转导包括钙信号途径和其他信号途径,其中钙信号途径是低温应答过程中重要的信号途径。在此途径中,因低温增加的胞质钙离子能被CDPK、磷酸酶和MAPK识别并传导;其他信号途径主要与ABA有关。低温信号最终将启动CBF和非CBF介导的转录调控,提高植物的低温抗性。     

腐殖质促进植物根和地上部生长的信号传导和串扰机制研究进展

天然高分子异构混合物腐殖质（HS）是陆地生态系统的重要组成部分,其促生作用近年来被广泛研究,其中多条信号通路在 HS 促进植物生长发育过程中起到重要作用。该文综述了 HS 促进植物根和地上部生长发育的信号通路传导及串扰机制。HS 在促进根系生长过程中吲哚乙酸（Indole-3-acetic acid,IAA）、一氧化氮（Nitric oxide,NO）、脱落酸（Abscisic acid,ABA）、活性氧（Reactive oxygen species,ROS）和 Ca2+ 等信号通路传导及相互串扰过程参与其中;HS 在促进地上部生长过程中细胞分裂素（Cytokinin,CTK）、ABA 和硝酸盐信号通路发生复杂的传导和相互串扰过程。HS 通过复杂的代谢网络调控植物生理代谢,调节机制涉及多条复杂信号通路的传导和串扰过程,其中质膜 H+-ATPase 是 HS 促进地下和地上部生长机制研究中的关键节点,多条信号通路通过质膜 H+-ATPase 介导相互级联放大的信号传导。在 HS 调控根系和地上部生长发育过程中,信使 NO 与多条信号通路间发生复杂的串扰过程,是参与 HS 促生作用的重要串扰信号分子。HS 在触发根和地上部生长发育过程中还存在其他信号通路,其中防御信号通路水杨酸（Salicylicacid,SA）和茉莉酸（Jasmonic acid,JA）受到信号通路 IAA、NO、ABA 和 CTK 等的调节。由于 HS 具有分散性、异质性和生物化学研究复杂性的特点,至今尚未明确 HS 对植物生长短期作用机制以及在整个植物生长周期内的整体作用机制,因此需要进一步深入分析揭示促生过程中所涉及到的信号传导、交叉、串扰和整合途径,以及复杂的营养和代谢通路,为 HS 生理活性作用机制和农业生产应用的研究提供理论依据。     

脱落酸诱导激酶组的研究进展

脱落酸（ABA）是植物响应水分胁迫的一种重要调节因子,ABA增强水分胁迫的耐性与它诱导的抗氧化防护有关。蛋白质的磷酸化和去磷酸化是生物体中普遍存在的一种调节机制,激酶在ABA介导的信号传导途径中也有重要的作用。蛋白质组学技术为细胞信号传导机制的研究提供了一种新的思路,将双向电泳技术同胶内激酶分析结合起来,研究植物蛋白质组中ABA诱导的蛋白激酶,结果可以丰富ABA信号网络的内容,为深入认识ABA诱导的抗氧化机制提供帮助,为提高作物抗旱、抗盐和抗寒性能等奠定理论基础。