景天属植物耐非生物胁迫研究进展

景天属植物作为园林绿化的重要植物材料已被广泛应用。了解其对非生物胁迫逆境的适应性,对在生态园林城市的建设和环境修复中景天品种的选择和利用具有重大意义。现综述了近年来我国在景天属植物耐高温、低温、干旱、涝、酸、盐、光和重金属等非生物胁迫研究方面的进展,对存在的问题及今后的发展方向提出了一些建议。     

GSH/GSSG在植物应对非生物胁迫中的作用综述

谷胱甘肽(GSH)是广泛存在于植物体内的一种重要的抗氧化物质,可以清除细胞代谢中产生的多余活性氧自由基,从而减少膜脂过氧化对细胞造成的伤害。谷胱甘肽二硫化物(GSSG)是GSH的氧化形式。近年来研究发现谷胱甘肽氧化还原对(GSH/GSSG)作为信号分子在植物应对逆境胁迫中起重要作用。本文综述了近年来GSH,尤其是GSH/GSSG的作用,为后续通过调控GSH/GSSG调节植物抗性提供参考。     

NAC转录因子在植物非生物胁迫相关抗性中的作用

NAC转录因子是近十几年发现的植物特有的转录因子,其N端独特的DNA结合域及C端的转录激活域在植物非生物胁迫应答中发挥重要的调控作用,从而使植物发生一系列生理生化变化,增强植物对非生物胁迫的抗性。基因表达的转录调控在植物适应环境和抵御逆境胁迫中起重要作用。现从NAC转录因子的结构特点和分类、在非生物胁迫相关抗性中的作用及其调控机理等方面总结前人的研究进展,提出存在的问题与未来发展趋势。     

钙离子信号通路响应植物非生物逆境胁迫研究新进展

2022年2月,《Journal of Integrative Plant Biology》在线发表了德国明斯特大学Kudla教授团队题为Ca²⁺signaling in plant responses to abiotic stresses的综述文章。该篇综述重点阐述了盐/渗透胁迫和不平衡的营养元素等非生物逆境胁迫的分子机理,而且还详细介绍了非生物逆境胁迫的感知与Ca²⁺离子信号形成的关联以及对参与该过程中的蛋白质因子的特性提出了新的见解。     

园艺植物水分胁迫的调节机制

对水分胁迫下,植物体抗旱性的生理调节机制进行了综述.在遭受水分胁迫条件下,植物体内存在着一系列的防御机制,包括抗氧化(oxidation resistance)防御机制,水杨酸(salicylic acid,SA)的调节作用,Lea蛋白的保护作用,渗透调节机理(Osmoregulation),ABA调节机制,6-BA调节及其它,茉莉酸(jasmonate,JA)及茉莉酸甲脂(methyl jasmonate,MJ)的调节机制,以及协同作用机制.     

钙信使在植物适应非生物胁迫中的作用

Ca2+作为植物细胞中的第二信使,参与植物对多种非生物逆境信号的转导。在非生物逆境条件下,植物细胞质内的钙离子在时间、空间及浓度上会产生特异性变化,钙信号再通过其下游的钙结合蛋白进行感受和转导,进而在细胞内引起一系列的生物化学反应,以适应或抵制各种逆境胁迫。通过从植物在非生物逆境条件下钙信号的产生、传递、特点和作用方式,以及钙在各种非生物逆境响应中的作用等方面对钙信号转导进行综述。     

硫代葡萄糖苷在十字花科植物应对非生物胁迫中的作用

硫代葡萄糖苷(glucosinolates,GSL)是广泛存在于十字花科植物中的一类富含氮、硫元素的次生代谢产物。从硫代葡萄糖苷参与植物对各种非生物胁迫的应答模式、应答机制和信号传导过程方面进行综述,并对该研究中存在的问题及今后研究前景进行展望,以期为硫代葡萄糖苷对植物非生物胁迫应答中的调控机制研究提供一定的参考。     

硫代葡萄糖苷在十字花科植物应对非生物胁迫中的作用

硫代葡萄糖苷(glucosinolates,GSL)是广泛存在于十字花科植物中的一类富含氮、硫元素的次生代谢产物。从硫代葡萄糖苷参与植物对各种非生物胁迫的应答模式、应答机制和信号传导过程方面进行综述,并对该研究中存在的问题及今后研究前景进行展望,以期为硫代葡萄糖苷对植物非生物胁迫应答中的调控机制研究提供一定的参考。     

植物中miRNA响应非生物胁迫研究进展

MicroRNA(miRNA)是一类长度为20~24nt的非编码RNA,在植物遭受非生物胁迫时,通过介导靶基因mRNA发挥着非常重要的作用。本文就低温、外源ABA和干旱等非生物胁迫对miRNA的调控机制进行综述,进一步阐明miRNA响应非生物胁迫的机理。     

园艺植物丛枝菌根抗非生物胁迫的作用机制研究进展

围绕干旱、盐渍、重金属和温度胁迫等非生物逆境,综述了丛枝菌根在提高园艺植物抗逆性中的作用,阐述了丛枝菌根特异性转录因子调控植物抗逆性的分子机制,探讨了植物生长调节剂、光环境、CO₂浓度、营养元素等外源因子在增强丛枝菌根抗逆性效应上的作用,以期为利用丛枝菌根提高园艺植物抗逆性提供参考。     

向日葵LACS家族鉴定及响应非生物胁迫表达分析

利用生物信息学技术从向日葵（Helianthusannuus）基因组中鉴定了13个长链酰基辅酶A合成酶（long-chain acyl-CoA synthases,LACSs）家族基因,其分布在向日葵8条染色体上。系统发育树显示,HaLACS家族成员分为6个亚族,且同一亚族成员具有相似的基因结构和蛋白保守基序。基因复制分析发现HaLACS家族扩增的主要因素是片段复制。HaLACS的启动子区域富含逆境响应和植物激素调控相关元件。表达谱分析显示HaLACS在向日葵不同组织中的表达存在差异。比较2个向日葵品种（高/低亚油酸含量）中HaLACS在种子发育不同阶段的表达,HaLACS呈现差异表达。qRT-PCR结果表明,200mmol·L-1 NaCl处理24 h后,7个HaLACS在茎中的表达量与同期对照相比显著上调;100μmol·L-1 ABA处理3 h后,8个HaLACS在根中的表达量显著上调;15%PEG 6000模拟干旱胁迫后,多数HaLACS在不同组织中呈现诱导表达。综上,向日葵LACS基因家族不仅参与了向日葵脂质的合成,而且在应对非生物胁迫时发挥重要作用。     

光敏色素互作因子在植物抵御逆境胁迫中的作用研究进展

光敏色素互作因子(Phytochrome-interacting factor,PIF)属于碱性螺旋—环—螺旋(Basic Helix–Loop–Helix,b HLH)类转录因子,参与植物多个生物进程,作为胞内信号调节"枢纽",不但参与调控植物的生长发育,且在植物抵御逆境胁迫过程中发挥重要作用。本文中主要阐述PIF集成复杂的网络调控植物对低温、高温、荫蔽、干旱等非生物胁迫的应答反应,以及PIF通过植物激素信号途径介导植物对病虫害等生物胁迫的防御机制,为研究PIF在逆境胁迫中的作用,提高作物抗性和品质等提供参考。     

脱落酸与植物非生物逆境抗性研究进展

作为一种非常重要的植物激素,脱落酸(ABA)在应对环境胁迫和调控植物对非生物胁迫耐受性方面发挥了重要的作用。该文综述了ABA的生物合成和代谢途径、信号传导途径以及ABA在调控植物应对干旱胁迫、非干旱胁迫、盐胁迫等非生物胁迫中的作用;并对ABA分子合成机制和ABA在调控植物产生应对非生物胁迫抗性的分子机制等方面进行了展望。     

果树非生物逆境应答机制研究进展

干旱、低温、高温、盐碱及营养胁迫等非生物胁迫长期以来对果树生产造成的损失巨大。近年来,国内外关于果树非生物逆境应答机理方面的研究逐步深入。本文从果树非生物逆境应答的生理生化机制、逆境信号转导途径、逆境应答基因等三个方面系统全面地综述了果树抗逆机制,并对今后果树抗逆境研究作出了展望。     

高等植物对低温胁迫的响应研究

从膜系统成分与耐冷性、细胞内的物质与耐冷性、细胞抗氧化能力与耐冷性、低温胁迫信号传导、逆境蛋白与耐冷性和植物耐冷基因工程等6个方面综述了高等植物对低温胁迫响应机制的研究,进一步探讨了植物耐冷性的研究方向和存在的问题.     

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。     

过表达香樟CcCBFb的烟草非生物胁迫抗性增强

为探究香樟Cc CBFb基因增强植株非生物胁迫抗性的功能,通过农杆菌介导法将该基因转入烟草中,经PCR和半定量RT-PCR技术鉴定阳性转基因株系后,对获得的T1代转基因无性系(T2和T4株系)以及野生型(WT)进行干旱(0、150、300和450 mmol·L~(-1)的甘露醇)、高盐(0、100、200和300 mmol·L~(-1)的Na Cl)、4℃低温、–4℃冰冻胁迫处理,结果显示:转基因烟草在干旱和高盐胁迫下,幼苗的存活率均高于野生型;经4℃低温处理后,转基因烟草植株的脯氨酸和可溶性糖含量均显著高于野生型植株,而丙二醛(MDA)含量均低于野生型植株;经–4℃的冰冻处理6 h后,野生型和转基因T4株系植株叶片均出现不同程度的萎蔫,而转基因T2株系植株未出现不良现象。由此可见,过表达CcCBFb基因不但能够增强烟草的抗旱和抗盐性,而且能够显著增强抗寒性。     

猕猴桃OSCA基因家族鉴定及其在非生物胁迫下的表达分析

【目的】揭示OSCA家族基因在猕猴桃响应非生物胁迫中的表达特征,为猕猴桃OSCA基因功能分析与猕猴桃抗逆性遗传改良提供参考。【方法】利用生物信息学方法对全基因组范围内猕猴桃OSCA基因家族成员进行鉴定和综合分析,通过q RT-PCR法分析它们在不同非生物胁迫下的表达特征。【结果】在中华猕猴桃基因组中共鉴定出16个OSCA基因,它们不均等地分布于13条染色体上,其启动子区域存在大量响应逆境胁迫的顺式作用元件。OSCA3在干旱、盐、高温和低温胁迫下表达量均较显著上调,OSCA8在干旱、盐和低温胁迫下表达量显著上调,OSCA1和OSCA14在低温胁迫处理下表达量显著上调,OSCA7和OSCA15均显著响应干旱胁迫。【结论】鉴定出6个受非生物胁迫显著诱导表达的猕猴桃OSCA基因,为进一步研究OSCA基因在响应猕猴桃非生物胁迫中的分子功能提供了重要依据。     

非生物胁迫下植物体内活性氧产生和抗氧化机制的研究概述

在逆境胁迫下,植物细胞产生并积累大量的活性氧,如果活性氧的产生与清除无法达到平衡,超出植物清除活性氧的能力时,将发生氧化胁迫,从而导致蛋白质、膜脂、DNA及其它细胞组分的严重损伤,对植物个体造成氧化损伤。植物体内有效清除活性氧的保护机制分为酶类和非酶类保护机制。利用基因工程策略增加酶类和非酶类抗氧化剂在植物体内的含量,从而获得耐逆转基因植物已取得一定的进展。