番茄响应光温逆境的生理分子机制研究进展

设施栽培冬春生产中的低温逆境严重影响番茄等喜温作物的光合作用,而不适宜的光强、光周期、光质等光环境加剧了作物的低温光抑制,导致产量降低和品质变劣。因此,解析植物响应光温逆境的生理分子机制对冬春季节生产中作物抗逆性调控不可或缺。近年来,植物响应光温逆境的分子机制逐渐清晰,然而光温信号整合因子及其功能还有待进一步挖掘。基于此,对番茄响应光温逆境的生理分子机制进行了综述,重点讨论了光及其信号对植物低温抗性的影响,并分析了此领域研究中存在的问题及今后研究的方向,以期为减轻番茄的逆境危害、提高产量和品质等提供参考,也为深入探索新的光温互作因子及其功能奠定基础。     

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。     

研究揭示番茄成熟过程中影响果实品质的代谢物变化和调控

2022年1月,《Molecular Horticulture》在线发表了德国马普学会分子植物生理学研究所与华中农业大学合作的综述论文,具体介绍了番茄果实成熟期与果实品质(外观、风味、营养等)相关的代谢途径,包括叶绿素、类胡萝卜素、细胞壁、中央及次生代谢等及相关代谢途径的调控网络,包括转录及转录后调控,翻译及翻译后调控和表观遗传水平;并基于已发表的果实成熟期高分辨率时空转录组数据,对果实品质的代表性基因进行了权重基因共表达分析。     

植物细胞色素P450的研究进展

细胞色素P450(CYP450)是动植物及微生物体内一类超基因家族编码的单加氧酶,参与多种催化反应,在生物防御方面具有重要作用。近年来,利用现代生物技术和新一代测序手段及生物信息学分析方法,对参与相关生物代谢合成途径中的CYP450进行了分离、筛选及功能鉴定,进一步阐明了CYP450在植物体内相关代谢途径中的催化机制。本文对植物细胞色素P450(CYP450)基因的分离,在皂苷生物合成、苯丙烷类物质代谢和芥子油苷及IAA生物合成中的功能和表达,以及在人工合成物质的解毒功能及应用等方面的研究做了简要综述。     

病毒诱导基因沉默技术在茄科植物功能基因组学研究中的应用进展

病毒诱导基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)是一种研究基因功能的反向遗传工具,该技术具有操作简单快速、周期短、高通量、无需遗传转化、成本低等优点,在基因探寻和功能鉴定上广泛应用。着重围绕上述病毒诱导基因沉默技术在研究茄科(Solanaceae)植物的相关功能基因在植物次生代谢、生长发育、生物和非生物胁迫几个方面的应用进行了综述和展望。