一氧化氮在植物中的生理作用

一氧化氮(NO)不仅是一种易扩散的生物活性分子,而且是生物体内重要的信号分子。植物细胞通过NO合酶、硝酸还原酶,或非生化反应途径产生NO。NO参与植物生长发育调控和对生物、非生物胁迫的应答反应。通过讨论NO的产生,对植物生长发育的影响及在抗逆反应中的信号调节来阐述NO在植物中的生理作用。     

一氧化氮在植物逆境生理中的作用

一氧化氮(NO)不仅是一种易扩散的生物活性分子,而且是生物体内重要的活性分子。植物细胞通过NO合酶、硝酸还原酶或非生化反应途径产生NO,NO参与植物许多生长发育过程的调控和对生物与非生物环境胁迫的应答反应。介绍了NO在植物盐分、干旱、极端温度及UV-B辐射等逆境胁迫反应中的作用。     

一氧化氮与植物抗逆性的关系

一氧化氮（NO）广泛分布于生物有机体中,具有多种生理功能,不仅能调节植物的一些生长发育过程,还在植物抗生物胁迫和非生物胁迫中发挥着重要作用。从NO参与植物抗病反应、水分胁迫应答、盐胁迫应答等方面阐述了NO与植物抗逆性的关系。     

非生物胁迫下植物体内丙酮醛代谢的研究进展

由于植物固着生长,其无法通过移动来逃避逆境,故非生物胁迫（如极端温度、盐胁迫、干旱或光胁迫等）会伴随着植物的整个生长发育过程,严重胁迫植物的分布、生长、品质和产量,甚至生存。植物只能通过改变自身形态结构以及生理生化反应来适应环境,或者通过释放化学物质来影响周边其他植物的生长发育,以改变微环境,使环境向着更适合自己生长的方向发展。丙酮醛（methylglyoxal,MG）又称之为甲基乙二醛,作为植物体内正常的生理代谢产物可由多条途径产生,其最主要的来源是糖酵解途径,如糖酵解中间体二羟丙酮磷酸和甘油醛3-磷酸去除磷酸基。而植物体内MG的分解主要靠乙二醛酶系统,包括乙二醛酶I、乙二醛酶II以及还原型谷胱甘肽,MG经乙二醛酶降解后形成D-乳酸。在正常生长条件下,植物体内的MG含量维持在较低水平,而当植物遭受非生物胁迫时,其含量会迅速升高;植物体内的MG含量过高会破坏植物细胞的增殖和生存,控制细胞的氧化还原状态以及其他许多方面的新陈代谢过程,最终导致生物大分子蛋白质、DNA、RNA、脂质和生物膜的破坏。因此,MG现在被认为是植物非生物胁迫耐受性的潜在生化标志物,并受到科学界的广泛关注。该文结合最新的研究进展,对非生物胁迫下植物体内丙酮醛合成及降解机制予以综述。     

盐胁迫下一氧化氮的作用及信号传导研究进展

生物体内的一氧化氮能够提高植物对生物和非生物胁迫的耐受反应.对一氧化氮的产生、信号传导途径及其在盐胁迫下的作用进行了阐述,为更加全面了解生物体内一氧化氮的调控机制提供参考.     

失水处理诱导番茄中JA相关基因表达的研究

茉莉酸作为一种重要的植物激素,在调控植物对昆虫取食和腐生型病原菌等生物胁迫的抗性反应中具有重要作用。迄今为止,关于茉莉酸调控植物对非生物胁迫抗性的研究较少。以ABA和茉莉酸信号途径中一些番茄突变体为材料,利用荧光定量PCR方法研究失水处理对茉莉酸信号途径中相关标记基因的诱导情况,证明失水处理可诱导茉莉酸信号途径中相关标记基因的表达,这种诱导既依赖于ABA合成,又依赖于茉莉酸合成和信号传导,说明茉莉酸信号途径可能在调控番茄抗旱反应中发挥一定作用。     

外源ABA与植物非生物胁迫抗逆机制

脱落酸(abscisic acid,ABA)是能够引起植物芽休眠、叶子脱落和抑制细胞生长等生理作用的一种植物激素,也是能够提高植物抗逆能力的一种"非生物应激激素"。ABA是植物响应非生物胁迫的重要信号分子,在应答植物非生物胁迫如干旱、高盐、低温等中具有重要的生物功能。综述了近10年关于外源ABA对植物抗逆响应机理的研究,系统地从种子萌发、幼苗生理生化、分子调控等层面开展论述,旨在为ABA在植物非生物胁迫中抗逆功能的深入研究提供参考,并为非生物胁迫下的农作物育种和生产提供理论依据。     

植物非生物胁迫的研究进展

植物生长的自然环境是由一系列复杂的生物胁迫和非生物胁迫构成。且植物对这些胁迫的反应同样复杂,其中干旱、水淹、冷、高盐等非生物胁迫对植物的危害尤为严重。文章对国内外近年来植物非生物胁迫响应机制、转录因子在非生物胁迫过程中的作用和基因工程对培育具有非生物胁迫耐受性作物的应用进行讨论。     

AP2/ERF蛋白调控植物的非生物胁迫应答机制

AP2/ERF蛋白是植物所特有的转录因子,参与植物生长发育以及调控生物和非生物胁迫反应。研究表明,AP2/ERF蛋白不仅与其它类型转录因子共同形成复杂的转录调控网络,通过多种信号转导途径调控功能基因的表达,而且可以作为外界信号的感应因子调控植物的非生物胁迫应答。主要从AP2/ERF蛋白在植物激素合成、蜡质合成、低氧胁迫应答、ROS清除以及蛋白质修饰等方面综述了AP2/ERF蛋白在植物非生物胁迫应答中的研究进展,并展望了今后的研究方向。     

植物花香的基因工程研究进展

花香作为植物的一种重要性状,不仅能提高植物的观赏价值,而且在引导昆虫授粉、抵御各种生物胁迫和非生物胁迫中也具有重要作用。通过对花香挥发物种类、合成途径、合成相关基因及转基因研究等方面的简要综述,分析了花香基因工程的研究现状与发展前景。     

一氧化氮与植物激素之间相互作用研究进展

文章主要阐述了植物中NO在一些激素如生长素、细胞分裂素、细胞脱落酸及在种子萌发和细胞程序性死亡（PCD）等调控的生理反应中的协同作用,指出NO和乙烯的比率决定着植物的成熟和衰老发生;关于NO在各种反应中内源的产生机制、NO在植物细胞和组织间的传递途径以及NO的靶分子等问题还需要进一步深入研究。并提出在植物生长发育方面,NO与植物激素功能存在着重叠,而它们之间是怎样协同发挥功能将是今后深入研究的热点方向。     

一氧化氮与植物激素之间相互作用研究进展

文章主要阐述了植物中NO在一些激素如生长素、细胞分裂素、细胞脱落酸及在种子萌发和细胞程序性死亡（PCD）等调控的生理反应中的协同作用,指出NO和乙烯的比率决定着植物的成熟和衰老发生;关于NO在各种反应中内源的产生机制、NO在植物细胞和组织间的传递途径以及NO的靶分子等问题还需要进一步深入研究。并提出在植物生长发育方面,NO与植物激素功能存在着重叠,而它们之间是怎样协同发挥功能将是今后深入研究的热点方向。     

多胺参与植物逆境响应过程的作用机理研究进展

多胺是植物的一类生理活性物质,与植物生长发育和逆境胁迫抗性密切相关,强化多胺代谢活动可显著提高植物的综合逆境抗性。在简要介绍多胺组成成分及合成途径的基础上,概括了近年来多胺在植物逆境抗性响应机理中的研究进展。     

Exogenous Nitric Oxide Involved in Subcellular Distribution and Chemical Forms of Cu2+ Under Copper Stress in Tomato Seedlings

Nitric oxide (NO), a bioactive signaling molecule, serves as an antioxidant and anti-stress agent under abiotic stress. A hydroponics experiment was conducted to investigate the effects of sodium nitroprusside (SNP), a NO donor, on tomato seedlings exposed to 50 μmol L^?1 CuCl₂. The results show that copper is primarily stored in the soluble cell sap fraction in the roots, especially after treatment with Cu+SNP treatment, which accounted for 66.2% of the total copper content. The copper concentration gradually decreased from the roots to the leaves. In the leaves, exogenous NO induces the storage of excess copper in the cell walls. Copper stress decreases the proportion of copper integrated with pectates and proteins, but exogenous NO remarkably reverses this trend. The alleviating effect of NO is blocked by hemoglobin. Thus, exogenous NO is likely involved in the regulation of the subcellular copper concentrations and its chemical forms under copper stress. Although exogenous NO inhibited the absorption and transport of excess copper to some extent, the copper accumulation in tomato seedlings significantly increased under copper stress. The use of exogenous NO to enhance copper tolerance in some plants is a promising method for copper remediation.     

一氧化氮对植物抗旱和抗病性的调控

一氧化氮(NO)在植物的各个生理过程中都发挥着重要的信号调节作用。主要综述了NO分子在植物中的合成、化学特性及其信号分子作用,以及NO在植物抗旱中对气孔的调控作用和对植物抗病性的影响。     

Ca2+参与硝普钠(SNP)对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控

研究干旱胁迫下外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗叶片NO水平的影响及其与Ca2+的关系.在15%PEG-6000胁迫下测定NO含量和NO合成酶活性,结果表明,干旱胁迫下小麦幼苗叶片一氧化氮合酶(NOS)活性显著增加,且钙依赖型cNoS(CaM的组成型NOS)快速调控NO产生,但是随着胁迫时间的延长,不依赖钙iNOS(CaM的诱导型NOS)的活性在NOS活性比例缓慢增加,而硝酸还原酶(NR)产生NO的能力只占总NR提取物活性的很小一部分;0.1 mmol/L SNP处理可显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NOS和NR活性,诱导NO水平提高,显著缓解膜脂过氧化;用质膜Ca2+通道抑制剂LaCl3与SNP共处理,显著减弱或抵消SNP促进NO合成作用.SNP显著提高干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO合成酶活性和NO含量,有效缓解膜的氧化损伤,而Ca2+参与SNP对干旱胁迫下小麦幼苗叶片NO水平的调控.     

蒙古沙冬青胰蛋白酶抑制剂基因AmTI的克隆及其功能分析

蛋白酶抑制剂(Protein inhibitors,PIs)是一类小分子多肽或蛋白质,在植物抵抗生物和非生物逆境中起中起重要作用.利用PCR方法从强抗逆植物蒙古沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)中克隆到一个胰蛋白酶抑制剂(Trypsin inhibitors,TI8)基因AmT7,分析了其在非生物胁迫下的表达变化,构建了其植物表达载体.结果表明,AmTI的编码蛋白含197个氨基酸残基,分子质量为21.5kDa,在N端有信号肽序列,属于Kunitz型;在正常生长条件下,该基因只有微量的基础表达,但在脱水、低温和盐胁迫处理下,其表达量显著上调.本研究为进一步揭示AmTI的功能奠定了基础.     

植物非生物胁迫应答相关转录因子研究进展

非生物逆境胁迫严重危害农作物的生产,并且转录因子在调节植物生长发育以及对外界环境胁迫方面起重要作用,而利用基因工程手段过量表达植物中与抗逆相关的转录因子,可提高下游多个植物抗逆基因的表达,从而提高植物的抗逆能力,因而转录因子受到广泛的关注,由此综述乙烯应答元件结合因子(AP2/EREBP)、MYB、WRKY、碱性亮氨酸拉链家族(bZIP)和HSFs五种植物应答非生物胁迫相关转录因子的结构特点、功能,以及它们在植物应答非生物胁迫方面的研究成果。     

植物蛋白激酶GCN2结构、功能及调控研究进展

植物对于生物和非生物胁迫的应答效率直接影响植物的生长发育。蛋白的磷酸化和去磷酸化修饰在植物环境胁迫应答中起到了重要作用。在真核生物蛋白翻译起始过程中,蛋白激酶GCN2能通过磷酸化真核翻译起始因子e IF2α来调控蛋白的翻译,进而对逆境胁迫进行应答。在植物中,GCN2通过磷酸化e IF2α抑制蛋白的合成,从而激活植物自身免疫防御以应答各种胁迫。从GCN2的结构、调控及其在植物中的新功能等方面综述了植物GCN2的研究进展,以期为揭示植物GCN2介导的胁迫应答机理提供参考。