南方红豆杉组织培养研究进展

阐述了组培微繁诱苗过程中不同外植体诱导愈伤组织的效果差别、培养基选取和优化、植物生长调节剂浓度和配比、生理碳源、光条件和小分子添加剂等因素的作用影响;从细胞次生代谢诱导和生物反应器应用两方面总结了细胞悬浮培养生产紫杉醇研究现状。此外,对南方红豆杉组织培养的主要问题和方向进行了探讨和展望。     

氯化钡对水稻发育的毒害作用

一般说来,在介质中加入某些有毒的金属离子诸如Hg、pb、Cu、Cr和Cd之后,由于改变了植物生长、代谢和细胞活动中许多重要的生化反应而使代谢机制受到干扰,幼苗生长便受到不同程度的抑制作用。有人报导过Ba导致幼苗生长减退和减产,并测     

铁、镁、锌营养胁迫对植物体内活性氧代谢影响机制

活性氧是植物体内常见的一类自由基,对植物有很强的伤害。本文总结了铁、镁、锌元素胁迫影响植物体内活性氧代谢机制。铁对于催化植物体内的Haber-Weiss反应产生活性氧具有重要作用。镁诱导植物体内活性氧代谢失调与光氧化有密切关系。缺锌条件下,植物体内活性氧含量升高,其机制是多方面的:NADPH氧化酶氧化能力提高,O2产生增多;体内铁浓度升高,增强了铁诱导的活性氧的产生;光氧化伤害加重;清除系统活性降低。     

蔗糖代谢及信号转导在植物发育和逆境响应中的作用

蔗糖代谢在植物发育、应激响应和产量形成中起关键作用。糖类的合成和分解推动植物整个生长发育过程,蔗糖作为信号因子参与调节相关基因表达,并能与其他基因、激素、以及防御信号发生互作;然而,蔗糖代谢和细胞内外信号传递之间的耦合以及蔗糖代谢酶发挥其信号转导作用的机制并不相同。本文综述了蔗糖代谢关键酶在植物发育和非生物胁迫响应中的作用,并结合当前研究现状,对糖代谢及其信号转导研究的未来方向提出建议,以更好地理解和改善植物的生长发育及抗逆特性。     

植物抗旱的分子机制研究

干旱是影响植物生长发育最主要的逆境因子。植物在水分胁迫下会引起一系列分子反应和信号传递，干旱胁迫诱导基因表达一些重要的功能蛋白和调节蛋白以保护细胞不受水分胁迫的伤害，目前已研究证实相关蛋白有跨膜运输蛋白（水通道蛋白、ATP酶等）、水分胁迫调节剂（K^ 、Na^ 、蔗糖、脯氨酸、甜菜碱等）、运输或合成相关的酶、Lea蛋白、抗氧化作用相关的酶（SOD、CAT等）、水分胁迫蛋白、调控蛋白（蛋白激酶、转录因子）等。干旱胁迫诱导基因的活化至少涉及4条途径：植物细胞可能通过膨压变化或膜受体的构象变化感知水分胁迫，将胞外信号转为胞内信号，从而触发相应的信号途径，并可导致第二信使（Ca^2 、IP3等）生成，在这原始信号被逐级传递放大的过程中，其中2条传递途径是依赖ABA的，另外2条传递途径是不依赖ABA的。通过基因表达调控已分析鉴定出一些水分胁迫有关的顺式作用元件（ABRE、DRE、Myc等）和转录因子（bzip、DREBP、MYC／MYB等）。     

水稻组织培养相关研究综述

水稻是我国的主要粮食作物,有粳稻和籼稻两个栽培亚种,对我国粮食生产和安全起着重要的作用。同时,水稻作为模式植物,在组织培养研究中取得了显著的成果,也为开展水稻分子育种研究奠定了基础。主要从选用外植体诱导愈伤组织、基本培养基成分、激素配比等方面综述了粳稻和籼稻组织培养相关研究及存在的问题,并提出了一些建议。     

钼对冬小麦不同品种过氧化氢酶和过氧化物酶活性的影响

低温诱导缺钼现象已得到了一些实验的证实。低温下很多植物易受冷害袭击的一个关键原因是冷胁迫下活性氧（Active oxygen species，AOS；Reactive oxygen species，ROS）的产生及其对植物细胞的直接伤害。过氧化物酶和过氧化氢酶是植物体内主要保护酶类，对清除植物体活性氧，减轻活性氧的细胞伤害，提高植物抗寒性起着重要作用。在冬季低温寒害袭击时，筛选获得的钼高效冬小麦品种97003几乎未出现可见缺钼症状，而钼低效品种97014出现严重缺钼症状。推测其过氧化物酶与过氧化氢酶的活性高低与低温缺钼下冬小麦缺钼症状的出现及轻重有关。通过测定不同时期不同冬小麦品种过氧化物酶和过氧化氢酶活性的变化，探讨冬小麦不同品种低温期缺钼症状显著差异原因，揭示低温诱导缺钼的可能机理。     

赭曲霉毒素A(OTA)对拟南芥植物毒性的初步研究

赭曲霉毒素A主要由某些真菌产生的次级代谢产物,广泛分布于谷物、啤酒以及肉等动物性食品中,对动物和人体赭曲霉毒素A(OTA)具有肾脏毒性、肝脏毒性,以及致畸、致突变和致癌的作用.本研究主要通过Evans blue染色、trypan blue染色、琼脂糖凝胶电泳以及双向电泳等研究OTA对拟南芥(Arabidopsis thaliana)植物的毒性,结果表明:OTA对拟南芥植株生长有明显的抑制作用,尤其表现在根、叶等部位;DNA片段化,经Trypan blue和Evans blue染色证明发生细胞死亡,OTA导致拟南芥叶片细胞损伤或坏死,细胞膜完整性破坏,DNA降解;蛋白电泳结果表明OTA诱导拟南芥蛋白表达发生变化,一些蛋白表达量上调,一些蛋白表达量下调,甚至消失.研究提示OTA具有植物毒性.     

UV-B对十字花科蔬菜硫代葡萄糖苷含量的影响研究进展

UV-B辐射对植物光合作用、形态发育以及生理代谢有着重要影响,能诱导十字花科蔬菜植物细胞产生包括硫苷在内的次生代谢产物。基于文献资料,梳理归纳了近年来国内外关于UV-B对十字花科蔬菜硫苷含量影响方面的研究进展,在阐述UV-B对十字花科蔬菜植株硫苷含量影响效应基础上,从相关基因表达、植物激素含量变化、抗氧化系统平衡和相关酶活性等方面综述了UV-B对十字花科蔬菜硫苷合成的作用规律,并对UV-B在改善十字花科蔬菜品质、提高营养和经济价值研究进行展望。     

纳米复合材料对水稻生长发育的影响

纳米材料由于其独特的物理化学特性，对植物生长有刺激作用，可促进植物代谢和改善植物的生长环境。纳米触媒处理（活化）水后，可改变水分子的排列方式和能态，使水分子团变小、活性增大，改变了与其它物质和生物体的作用行为，如增加水的溶解能力、提高水的细胞生物透性等，在种植业领域有广阔的应用前景，也为植物栽培提供了新的技术。     

硫酸镁肥对甘蔗产量和品质的影响

镁是植物生长中必需的中量营养元素.它不仅是叶绿素的重要组成成分,对光合作用起着重要的作用;而且是植物体内多种酶代谢的活化剂,对植物体内的氮代谢、碳代谢、脂肪以及活性氧均产生重要的影响.甘蔗在不同的生长时期对镁的吸收趋势是随着株龄的不断增长而稳定上升,甘蔗缺镁导致蔗叶缺绿,光合作用下降,根系生长受到抑制.生长抑制而蔗茎缩小,节间变短,影响甘蔗正常生长.本文通过甘蔗田间施肥试验,探索了施用硫酸镁对甘蔗产量和品质的影响,为甘蔗生产配施镁肥提供了指导依据.     

ABA、H_2O_2和NO在植物细胞凋亡中的作用

在特定时间和区域内细胞自主地发生凋亡或死亡现象,这是植物抵御生物和非生物胁迫的基本机制。环境信号因子,如日照、强光、UV、重度污染等环境信号分子,通过刺激胞内效应物的形成会引起果实细胞发生凋亡或死亡现象。一些信号分子,如Ca2+、H2O2、NO和ABA可能是诱导植物细胞发生凋亡的重要内在因子。但到目前为止,我们对这些诱导植物细胞凋亡因子的作用机制知之甚少。本文综述了ABA、H2O2和NO的产生、在环境胁迫下的作用以及在植物细胞凋亡中的相互作用。     

缺铁条件下酵母中铁转运转录水平的研究进展

铁作为生物体内重要元素,在很多细胞功能以及生化过程中具有重要作用。尽管多数土壤中铁含量较为丰富,但在碱性或中性土壤中可以吸收利用的可溶性铁量却无法满足植物需要。在这种情况下所导致的缺铁胁迫不利于植物生长发育。本文从铁吸收系统的激活、胞内铁源的启动和铁相关代谢活动的调控三个方面阐述了酵母细胞中铁转运转录水平上的研究现状,最后展望了其发展前景。     

NO参与调节高浓度CO_2诱导的番茄气孔关闭

【目的】高浓度CO2在促进植物光合作用的同时,也诱导了叶片气孔关闭。气孔关闭降低植物的蒸腾作用,有助于提高水分利用效率和耐旱性。本文研究了高浓度CO2对番茄气孔开度和保卫细胞中一氧化氮(NO)含量的影响,以及NO信号分子在高浓度CO2诱导番茄气孔关闭的信号转导机制中的作用。为了确定NO的酶催化途径,本试验检测了一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)和硝酸还原酶(nitrate reductase,NR)在高浓度CO2促进NO合成中的作用。【方法】本试验以番茄(Solanum lycocarpum L.)为研究材料,利用CO2培养箱(Conviron E7/2growth chambers)提供不同CO2浓度的试验环境(将培养箱中CO2浓度控制为350μL/L或800μL/L),研究不同CO2浓度和试剂处理对番茄气孔开度和保卫细胞中NO含量的影响。采用NO特异性荧光探针DAF-FM DA检测番茄保卫细胞中NO的含量。DAF-FM DA与NO反应生成一种荧光物质DAF-2 T,根据其荧光强度的高低可以判断NO的相对含量。利用NOS抑制剂L-NAME和NR抑制剂钨酸盐(tungstate),分别研究了NOS和NR在高浓度CO2促进NO合成中的作用。【结果】高浓度CO2处理6 h后,番茄气孔开度降至2.3μm,较正常气孔开度降低了32%。NO荧光法检测发现,高浓度CO2处理导致保卫细胞的荧光强度显著增加,荧光强度升高了88%。当使用c PTIO清除NO后,保卫细胞中NO含量降低了35%;气孔开度恢复至3.2μm,基本上达到正常浓度CO2处理下的气孔开度。在高浓度CO2下,200μmol/L L-NAME处理导致气孔开度增加了30%,保卫细胞中NO含量降低了33%;100μmol/L钨酸盐处理导致气孔开度增加了35%,保卫细胞中NO含量降低了40%。【结论】本文发现高浓度CO2显著提高保卫细胞中NO含量和诱导气孔关闭,清除NO后则明显抑制气孔关闭,表明NO在诱导气孔关闭过程中起重要作用。药理学实验显示,使用NOS抑制剂L-NAME和NR抑制剂钨酸盐均可显著降低NO含量和抑制气孔关闭,表明NOS和NR均参与了高浓度CO2诱导保卫细胞中NO的合成过程。因此,认为高浓度CO2通过NOS和NR路径促进保卫细胞中NO的合成,提高了保卫细胞中NO含量,从而诱导了番茄气孔关闭。     

硅调节植物抗病性的机理:进展与展望

【目的】硅素营养增强作物对病虫害的防御能力已得到充分证实,但其作用机理至今仍然没有明确。本文对国内外有关硅素营养与作物病害发展的相互关系及相关机理的最新研究进展进行了归纳总结,为通过植物营养调节技术来提高作物病害防御能力的研究提供理论支撑。【内容】土壤有效硅包括土壤溶液中的单硅酸和易转化为单硅酸的盐类,土壤中有效硅含量一般在50～260 mg/kg。硅虽然不是植物生长发育的必需矿质营养元素,但是硅在减轻植物多种生物和非生物胁迫以及提高植物对病菌的抵抗能力等方面起着重要作用。施硅可以显著地抑制水稻稻瘟病、 纹枯病、 白叶枯病、 胡麻叶斑病,小麦、黄瓜、番茄等植物白粉病等多种病害的发生。关于硅调节植物抗病性的机理,首先提出了机械或物理屏障假设,认为施硅促进了细胞硅化作用的增强,细胞壁角质-硅双层以及表皮细胞乳突的增强,对病菌的入侵起到了物理防御作用。但随着研究的深入,发现物理屏障并非唯一机制,而后提出硅积极参与了生物化学防御过程,发现硅可以诱导感病植物产生酚醛类、黄酮类等抗毒素物质,以及施硅可以提高植物中几丁质酶、过氧化物酶、多酚氧化酶的活性、苯丙氨酸解氨酶等感病植物中病程相关蛋白酶的活性,从而通过化学防御过程提高植物对病害的抵抗能力。随着现代分子技术的发展,从基因组、转录组水平对其防御机制进行了阐明。研究认为硅通过主动的上调感病植物防卫基因及病程相关蛋白基因的表达,以应对病菌侵染。硅诱导植物产生乙烯、茉莉酸、活性氧等系列信号,使植物处于预激活化状态,从而减轻生物胁迫,但是硅在调节植物胁迫信号转导方面的机制还需要深入的研究。【结论】在缺硅土壤中施用硅肥,可以增强作物对病害的抵抗能力,从而大量降低杀菌剂的使用。关于硅调节植物抗病性机理,不能单一归因于某一方面,物理屏障防御机制与生物化学防御过程兼在。硅可能与关键的植物胁迫信号系统相互作用,而最终诱导产生对病原菌的抵抗, 但是这方面的确切机制还不是很清楚,是今后的研究重点。     

植物法呢基焦磷酸合酶基因(FPPS)研究进展

植物法呢基焦磷酸合酶(farnesyl pyrophosphate synthase,FPPS)是甲羟戊酸代谢途径分支点的关键酶,参与叶绿素、类胡萝卜素、细胞分裂素、脱落酸、赤霉素、长萜醇、类萜、辅酶Q、甾醇和植物毒素等类异戊二烯物质的合成,而类异戊二烯是维持植物生长发育等所必需的重要有机物质.本文综述了植物法呢基焦磷酸合酶基因克隆、基因表达、酶动力学研究等方面的重要进展,旨在为其在植物进化分类、遗传改良中的应用提供参考.     

植物芪类次生代谢物的功能、合成调控及基因工程研究进展

芪类(stilbenes)是松树、葡萄和花生等植物中发现的具有抗病及保健等多种功能的次生代谢物。芪合酶是芪类次生代谢物合成途径的关键酶。植物大多数芪类次生代谢物都具有诱导合成的特性，它们的诱导合成是芪合酶基因在各种诱发因子作用下被诱导转录和翻译的结果。利用已克隆的芪合酶基因，可在转基因植物中引入芪类合成支路以合成芪类次生产物，从而达到改变转基因植物抗性及保健品质的目的。     

锗对植物影响的研究进展

锗是良好的半导体材料,且具有清除自由基、抗衰老抗氧化等生物活性,在电子工业和医学领域应用广泛。目前在植物上的研究主要集中在提高植物品质,促进植物生长及对植物毒害等方面。本文综述了锗及其化合物的理化性质、起源与分布特征,分析了锗在影响植物生长方面的生理生化机制。锗具有清除自由基的电子结构,能改变土壤中酶活性和微生物,改变植物对营养元素的吸收和利用、影响植物光合作用、改变植物的抗氧化系统等。适宜剂量的锗能促进种子萌发,有效控制藻类生长,提高作物的品质。锗积累过多,影响生理代谢,抑制植物生长,产生毒害。锗在种子萌发、植物生长方面的研究与应用,为探索锗在调节植物生长、生理生态等方面的作用提供理论基础,为植物吸收利用锗,减少锗污染方面提供理论参考。     

杨树SAMT基因超表达载体的构建及遗传转化

一年生草本植物受到病原菌侵染时,体内的水杨酸甲基转移酶基因(salicylic acid methyltransferase,SAMT)能将植物侵染部位产生的水杨酸(salicylic acid,SA)转化为水杨酸甲酯(methyl salicylate,MeSA),在SA信号转导和植物系统获得抗性(systemic acquired resistance,SAR)中起着重要作用.而多年生木本植物中SAMT基因的功能还有待进一步验证.本研究根据毛果杨(Populus trichocarpa)SAMT基因序列,设计了84K杨SAMT引物,利用Gateway克隆技术,在BP反应酶作用下,使带attB接头的SAMT基因全长开放阅读框与入门载体pDONRTM222进行BP重组反应,将目的基因转入入门载体;转化大肠杆菌(Escherichia coli)感受态细胞DH5α后提取的质粒用MLUI进行酶切,然后在LR酶作用下与超表达载体pMDC32进行LR重组反应,将SAMT转入表达载体,成功构建了SAMT的超表达载体.通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化,获得了SAMT超表达的84K杨转基因植株.为今后研究该基因在杨树抗溃疡病中的功能以及杨树在获得SAR和其他方面的作用提供了基础资料,同时也为研究该基因在其他多年生木本植物中的功能提供参考.     

亚麻FAD基因家族的生物信息学鉴定分析

不饱和脂肪酸为人体提供基本代谢所必需的能量,须从膳食中补充。脂肪酸去饱和酶FAD(fatty acid desaturase)是植物不饱和脂肪酸合成途径中的关键酶,植物体内脂肪酸的各组分比例和不饱和度与FAD的去饱和作用息息相关。为探究亚麻FAD基因家族的表达与进化,为其在亚麻高品质育种中的应用提供理论依据。运用生物信息学方法对亚麻全基因组FAD基因家族的43个LuFADs基因进行分析。结果显示,该家族成员编码的蛋白质大小为152～453个氨基酸,大部分为碱性不稳定亲水蛋白。与拟南芥FADs蛋白序列构建系统发育树,可分为4个主要亚家族:Δ12/ω-3去饱和酶、“前端”去饱和酶、Δ7/Δ9去饱和酶和SAD去饱和酶。保守结构域和外显子-内含子结构分析得出,同一亚组中的家族成员具有较为相似的基因结构。染色体定位分析呈随机性分布。亚细胞定位预测得出,叶绿体上的家族成员最多。启动子顺式作用元件分析发现,该家族成员中抗氧化反应元件(ARE)数量最多。