植物水孔蛋白的生理功能及其基因表达调控的研究进展

在植物细胞的原生质膜和液泡膜上存在水孔蛋白，它们在水分长途运输、渗透调节等方面具有重要的生理作用。在植物组织中水孔蛋白的分布与其生理功能具有密切的关系，编码水孔蛋白的基因的表达受环境因子的影响，存在多种调控机理，继续对植物水孔蛋白的生理进行研究具有重大的实际意义。     

三角帆蚌钙调蛋白(CaM)基因的cDNA序列克隆与表达分析

[目的]研究三角帆蚌钙调蛋白(CaM)基因在育珠和非育珠蚌各组织中的表达和不同Ca2+浓度下外套膜中的表达变化。[方法]通过RACE技术,以我国重要的淡水珍珠贝——三角帆蚌为研究客体,克隆了CaM的cDNA全长,并通过Real-Time Q-PCR技术分析了该基因在育珠和非育珠蚌各组织中的表达和不同Ca2+浓度下外套膜中的表达变化。[结果]三角帆蚌CaM基因cDNA全长659bp,包括70 bp的5'UTR,299 bp的3'UTR和447 bp的ORF,编码149个氨基酸,预测其分子量为16.8 kDa,等电点为4.14。cDNA序列比对信息表明三角帆蚌与池蝶蚌、合浦珠母贝间均具有57%的相似度,而其蛋白具有高度的保守性,除斑马鱼外,各生物CaM相似率达97%。定量数据表明,CaM基因广泛表达于三角帆蚌各组织,外套膜内膜与腮中表达量显著升高(P0.05),其次是外套膜外膜和内脏团组织。插核育珠能增加该基因在各组织的表达,特别是在外套膜外膜和鳃组织中,育珠蚌该基因的表达显著高于非育珠蚌(P0.05)。此外,水体Ca2+浓度的增大对CaM基因表达有显著的影响,外套膜内膜该基因的表达随Ca2+浓度升高而增加,而外套膜外膜1.25 mmol/L Ca2+浓度下该基因的表达水平显著高于0.50 mmol/L、3.00 mmol/L组(P0.05)。[结论]为进一步深入研究钙调蛋白基因的在珍珠生长过程中的功能及其调控机理奠定了分子基础。     

植物热激蛋白研究进展

论述了植物热激蛋白的研究进展,对植物热激蛋白的产生和分布,热激蛋白在温度逆境下的响应机制及其生理功能和基因表达调控等方面进行了概述,并提出了热激蛋白研究中存在的问题及今后的研究方向。     

硒在植物中生理功能的研究进展

硒是植物生长所需的一种有益元素。硒具有刺激植物生长发育和提高作物产量与品质，促进植物新陈代谢，增强植物生物抗氧化作用和植物对环境胁迫的抗性，并具有拮抗重金属的作用；此外，硒在植物体内还可与其它元素发生相互作用。本文从上述几方面综述了硒在植物中生理功能的研究进展。     

植物中与病程相关的蛋白质

植物中的病程相关蛋白质,是在对植物诱导抗病性深入研究的基础上提出的。广泛的调查表明,诱导抗病性是植物王国中的一种普遍现象,在病毒病害、细菌病害和真菌病害中都有。诱导抗性的程度,从表现为增强的过敏反应到完全抵抗第二次侵染。早期对诱导抗性本质的研究已经证明,病原物的进攻对植物中的一些基因产物(如过氧化物     

植物系统获得抗病性及其信号调控

植物系统获得抗性是诱导抗性的一种,是植物受到病原物感染后建立的新抗性;水杨酸(SA)是其重要的信号分子;经SA信号转导,可激活NPR1,而NPR1亦可以负反馈调控SA合成;NPR1可进一步与其下游WRKY和TGA等转录因子相互作用,诱导病程相关蛋白基因的表达,最终植物建立了系统获得抗病性;信号分子SA与脱落酸(ABA)、茉莉酸(JA)之间存在复杂的(被)调控平衡关系,从而影响着SAR是否启动。     

植物抗性信号分子——水杨酸研究进展

植物在与病原物长期相互作用、共同进化过程中产生一系列防卫体系,从而有效地抑制病原物对自身的侵害。当植物受到病原物侵染时,侵染部位通常会在几小时内形成局部细胞死亡,限制病原物的增殖与扩散,称为过敏反应(HypersensitiveResponse,HR)。过敏反应几天或1周后整株植株会对其他病原物产生抗性,称为系统获得性抗性(SystemicAcquiredResistance,SAR)。SAR强调受侵染后植株获得整体抗性的能力,大量研究结果认为SAR是普遍存在的,并具有广谱性。许多研究证实,SA是SAR的重要诱导因子,也是植物受病原菌侵染后活化一系列防卫反应的信号传导途径中的重要组成成分。较为详细论述了SA在诱导植物产生抗病性过程中的作用及其研究进展,另外还对SA在其他抗性方面的作用做了简单的叙述。     

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。     

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。     

植物耐盐的分子机理研究进展

盐胁迫是造成作物减产的主要非生物胁迫之一。植物抵抗盐胁迫是一个复杂的过程。综述了近年来植物耐盐分子机理领域的进展,对渗透调节物质、离子平衡、解毒作用等与植物耐盐功能相关的机理进行了总结与分析。     

肥育猪背最长肌中CaN、NFAT和CaM蛋白表达量与剪切力的相关性研究

为了研究饲粮蛋白水平对猪骨骼肌中CaN,NFAT和CaM蛋白表达量及肌肉剪切力的影响,探讨各个蛋白表达与剪切力之间的关系.试验选用90头约50kg的杜洛克×长白×大白三元杂交猪(公母各半,公猪去势),随机分为3个处理组,每个处理组3个重复,每个重复10头,分别饲喂蛋白质水平为12％、16％和20％的饲粮,各饲粮能量及氨基酸模式保持一致,饲养58d后屠宰取样,用蛋白质免疫印迹法测定猪背最长肌中CaN、NFAT和CaM的蛋白相对表达量.结果表明:饲粮中不同蛋白质水平对猪骨骼肌中CaN蛋白相对表达量影响极显著(p＜0.01),对NFAT和CaM蛋白相对表达量无显著影响(p＞0.05),但随着饲粮中蛋白水平升高而升高;CaN、NFAT和CaM在骨骼肌中蛋白相对表达量的变化呈正相关,且相关性非常明显(p＜0.01);CaN、NFAT和CaM的蛋白相对表达量越高,骨骼肌剪切力值越高,但相关性不明显(p＞0.05).提高饲粮中的蛋白质水平将促进CaN、NFAT和CaM的表达,从而促进钙调磷酸酶-NFAT信号通路发挥作用,钙调磷酸酶-NFAT信号通路可能影响肌肉嫩度.     

植物的伤卫信号分子——系统素

综述了植物体内信号分子系统素(STM)的分子结构、生物活性、生理功能及其作用机理。     

中科院植物研究所在高等植物光合作用捕光色素蛋白转运的分子机制研究中取得重要进展

高等植物叶绿体是进行光合作用的细胞器。叶绿体有2 500～3 000个蛋白,95%以上的蛋白是由核基因编码的。核基因编码的叶绿体蛋白首先在细胞质中合成,并通过叶绿体内外     

叶锈菌及信号分子诱导小麦TaLr35PR2蛋白的表达分析

为明确小麦TaLr35PR2蛋白在叶锈菌和信号分子诱导下的表达模式,在前期研究工作基础上,成功构建了TaLr35PR2基因的原核表达载TaLr35PR2-pEASY,在大肠杆菌中高效表达分子量约为30kDa的融合蛋白,采用Western杂交分析了TaLr35PR2蛋白在叶锈菌、水杨酸(Salicylic acid,SA)、脱落酸(Abscisic acid,ABA)诱导下的表达水平。结果表明,小麦成株期接种叶锈菌后不同时间点,TaLr35PR2蛋白在亲和反应(Thatcher)中表达量变化不大,趋于平缓;而在非亲和反应(TcLr35)中的表达量变化较大,在接种叶锈菌后不同时间点有明显的上升或下调,且在非亲和组合中的表达量明显高于亲和组合。另外,信号分子可以诱导TaLr35PR2蛋白的表达,信号分子预处理后接种叶锈菌,TaLr35PR2蛋白表达量显著上调。这些研究结果首次从蛋白表达水平明确叶锈菌和信号分子SA、ABA显著诱导TaLr35PR2蛋白的表达,推测TaLr35PR2可能与小麦TcLr35成株抗叶锈病防御反应具有一定相关性。     

氟对大鼠海马中SNAP-25基因表达的影响

通过建立氟中毒大鼠模型,研究一定剂量氟化钠下大鼠海马中氟突触体相关蛋白-25(SNAP-25)基因表达量,为探讨氟对神经系统造成的影响提供动物性试验依据。结果表明,与饮用去离子水组相比,染氟突触体相关蛋白-25基因mRNA的表达明显下调。     

植物光信号传导途径中重要调控基因概述

在植物发育过程中,光是重要的环境信号。在植物光信号传导途径中存在一类重要的光信号调控因子,该类因子与其他植物主要的光信号调控蛋白一起,构成了植物的光信号反应的网络途径,从而在黑暗和光照条件下一起协同调控植物的整个生长发育过程。简述了近年来在光信号传导途径中重要调控基因的研究进展,以促进人们对植物光信号传导途径调控植物重要发育过程的进一步了解。     

叶锈菌及信号分子诱导小麦TcLr35中β-1,3-葡聚糖酶基因的表达分析

【目的】β-1, 3-葡聚糖酶是一种病程相关（pathogenesis-related,PR）蛋白,了解小麦TcLr35中β-1, 3-葡聚糖酶基因在叶锈菌（Puccinia triticina）与TcLr35小麦互作体系中的表达模式,明确其与TcLr35小麦抗叶锈病相关性,进而探讨PR蛋白介导的小麦成株抗叶锈病的分子机理。【方法】在前期研究基础上,利用生物信息学方法分析已克隆β-1, 3-葡聚糖酶类病程相关蛋白基因TaLr35PR2结构特征,利用半定量RT-PCR方法结合genetools和SPSS软件检测叶锈菌及信号分子诱导后不同时间点该基因表达量,并明确其在小麦根、茎和叶各生长器官及小麦不同生长时期的基因表达模式。【结果】小麦TaLr35PR2含有信号肽,编码定位于液泡的碱性蛋白,蛋白序列与其他物种PR2类蛋白序列具有较高同源性,与普通小麦病程相关蛋白2亲缘关系最近,与水稻病程相关蛋白亲缘关系最远。小麦成株期接种叶锈菌后不同时间点,TaLr35PR2在亲和反应（Thatcher）中表达量变化不大,趋于平缓;而在非亲和反应（TcLr35）中的表达有显著差异,总体上,该基因在非亲和组合中表达量明显高于亲和组合中表达量。检测TaLr35PR2在成株小麦TcLr35各器官中基因表达,该基因在叶片中表达量随接菌时间点延长明显增加,并在接菌后48 h达到表达高峰;而在根中接菌后各时间点均未检测到基因表达;在茎中接菌后48 h开始有少量表达,但表达量变化不大,趋于平缓,总体表达丰度为叶＞茎＞根。在小麦生长发育的不同时期,除1叶期外,该基因在TcLr35和Thatcher中均有表达,Mock（未接菌处理）反应中,TaLr35PR2在小麦不同生长期的表达呈上升趋势;接种叶锈菌后,TaLr35PR2在亲和反应和非亲和反应小麦各生长时期的表达量均高于Mock反应,且在成株期表达稳定。信号分子水杨酸（salicylic acid,SA）、脱落酸（abscisic acid,ABA）均能诱导该基因的表达,信号分子预处理后接种叶锈菌,基因表达量显著上调。【结论】TaLr35PR2的表达受叶锈菌诱导,TaLr35PR2可能参与SA、ABA介导的信号通路,并参与小麦TcLr35成株抗叶锈病防御反应。     

植物雌性不育的研究进展

植物的雌性不育通常是由雌性器官的发育异常造成的 ,包括胚珠、胚囊、卵细胞的发育异常 .该文在参阅了相关文献资料的基础上 ,结合该实验室在文冠果雌性不育方面所做的初步研究工作 ,从形态解剖、组织切片及生理生化等方面总结了雌性不育的表现形式 ,从基因特征、生长调节物质及环境因素等方面总结了引起雌性不育的可能原因 ,还对克服雌性不育的途径等进行了综述 .提出从寻找与育性相关蛋白入手 ,通过测序合成探针 ,在已建立的cDNA文库中进行差示筛选 ,克隆相关基因 ,并对基因的结构和功能进行分析 ,有可能在分子水平上阐明雌性不育机理     

植物信号分子介导抗病反应的研究进展

植物受到病原菌侵染时会发生一系列防卫反应：通过各种信号反应事件,如抗病信号的产生、传导及互作,最终诱导各种抗病防卫基因的表达和代谢的变化进而产生抗性。在防卫反应过程中,各类信号分子如激素类（水杨酸、茉莉酸、乙烯、脱落酸）,第二信使类(钙离子、活性氧、一氧化氮),低分子肽类(谷胱甘肽),脂类以及糖类发挥着重要作用。最近几年,这些信号分子介导植物抗病反应研究取得重要进展,就此进行了综述,并对今后的研究作出展望。     

一氧化碳:植物气体信号分子的新成员

一氧化碳(carbon monoxide,CO)是植物中新发现的气体信号分子,在植物体内主要由血红素加氧酶(heme oxygenase,HO)催化产生,并应答多种激素处理和环境胁迫因子对植物的刺激。最近的研究表明,CO参与植物不定根、侧根及根毛的发育,并在植物耐受盐害、渗透、重金属、紫外辐射和营养元素缺乏等非生物胁迫中起重要的调节作用。本文综述了植物中CO的产生及其结合物、生理功能及信号作用的研究新进展,并介绍了CO与激素及其他信号分子之间的互作关系。