Modulation of plant root traits by nitrogen and phosphate: transporters,long-distance signaling proteins and peptides,and potential artificial traps

As sessile organisms, plants rely on their roots for anchorage and uptake of water and nutrients. Plant root is an organ showing extensive morphological and metabolic plasticity in response to diverse environmental stimuli including nitrogen (N) and phosphorus (P) nutrition/stresses. N and P are two essential macronutrients serving as not only cell structural components but also local and systemic signals triggering root acclimatory responses. Here, we mainly focused on the current advances on root responses to N and P nutrition/stresses regarding transporters as well as long-distance mobile proteins and peptides, which largely represent local and systemic regulators, respectively. Moreover, we exemplified some of the potential pitfalls in experimental design, which has been routinely adopted for decades. These commonly accepted methods may help researchers gain fundamental mechanistic insights into plant intrinsic responses, yet the output might lack strong relevance to the real situation in the context of natural and agricultural ecosystems. On this basis, we further discuss the established—and yet to be validated—improvements in experimental design, aiming at interpreting the data obtained under laboratory conditions in a more practical view.     

地榆多酚抑菌作用研究进展

植物多酚具有抗氧化、降血糖、抗突变、抗菌、抗癌等多种生物学活性,被称为天然抑菌剂.地榆中富含多酚类化合物,在医疗保健、食品卫生等领域具有广阔的发展前景.本文综述了地榆多酚的抑菌活性、作用机理和研究应用现状,旨在为地榆资源的综合开发利用提供参考.     

策略Ⅰ植物铁吸收稳态调控研究进展

铁是植物生长发育所必需的微量元素.作为辅酶因子和电子传递链组分,铁参与了光合作用、呼吸作用等多种重要的生理代谢过程.铁在地壳中的含量虽然丰富,但在中性和碱性土壤中大多以Fe3+的形式存在,溶解度极低,限制了土壤中铁的生物有效性,导致植物生长发育易受缺铁影响,致使植物缺铁失绿已成为全世界普遍关注的问题.但在低pH和长期淹...     

不同海拔高度和竹龄对黄甜竹叶精油成分及其生物活性的影响

为探究海拔和竹龄对黄甜竹叶精油品质的影响,本研究采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）测定不同海拔高度下新叶和老叶精油的化学成分,并分别采用平板抑菌法和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）法测定各竹叶精油的抑菌效果和抗氧化活性。结果表明,黄甜竹叶精油中的成分以烷类、醇类、萜烯类和芳香族化合物为主,中高海拔有利于萜烯类化合物的合成和积累,新叶精油中的醇类、萜烯类和芳香族化合物含量高于老叶。各竹叶精油对干腐病菌（Fusarium）和葡萄座腔菌（Botryosphaeria dothidea）均有抑制效果,海拔越高竹叶的抑菌效果越好,新叶精油的抑菌效果强于老叶。各竹叶精油均表现出较高的抗氧化活性,表现为低海拔>中高海拔、新叶>老叶。本研究结果为黄甜竹叶资源的开发提供了数据支撑和新的利用方向。     

转AcAMP-sn基因抗全蚀病小麦新种质的创制与鉴定

抗菌肽是一类具有广谱抗菌性的小分子多肽,在植物防卫反应中起着重要作用。本研究人工合成了洋葱抗菌肽基因AcAMP-sn,利用基因重组技术构建了该基因的单子叶植物表达载体pAHC25::AcAMP-sn,使AcAMP-sn基因的表达受玉米Ubiqutin启动子控制。采用基因枪介导法,将AcAMP-sn基因导入小麦品种扬麦18,利用PCR、半定量RT-PCR及荧光实时定量RT-PCR检测、分析转基因小麦T0~T4代目的基因及其表达量,并对转基因植株进行全蚀病的抗性鉴定。PCR检测结果表明,导入的AcAMP-sn基因能够在转基因小麦中遗传。与受体扬麦18相比,在5个转基因小麦T4代株系中,AcAMP-sn基因的表达量及全蚀病抗性均显著提高,且全蚀病菌的相对含量明显下降,说明AcAMP-sn基因的过表达可以增强转基因小麦对全蚀病的抗性。     

植物精油及其单体成分对水果腐败菌的抑菌活性及作用机理研究进展

为寻求绿色、天然的水果防腐保鲜剂,对水果常见的腐败微生物及其特征进行了分析,综述了牛至、肉桂、百里香、丁香、橙皮、芥末和山苍子7种植物精油对水果常见腐败菌的抑制作用,分析了百里酚、香芹酚、肉桂醛、柠檬醛、丁香酚5种精油单体成分的抑菌机理,总结出植物精油及其单体成分对水果常见腐败菌抑菌机理主要有以下5个途径：破坏细胞壁、细胞质膜,增强膜通透性;通过降低或抑制霉菌孢子的产生与萌发,阻断其繁殖;线粒体膜发生电势超级化,TCA循环关键酶活性被抑制,氧化还原反应系统被破坏;抑制ATP的合成和呼吸酶的活性,能量代谢异常;干扰DNA、RNA正常合成或加速RNA降解。     

挥发性物质对植物致病菌的熏蒸作用研究进展

挥发性物质分子量小,化合物种类复杂,具有的熏蒸抑菌作用是其特殊的生物学功能之一,受到世界各国学者的关注。本文对挥发性物质的种类、抑菌活性及检测鉴定方法进行了概述,着重评述了植物（精油）和微生物产生的挥发性物质的抑菌作用及其研究进展,从挥发性物质中筛选出具有抑菌作用的单体化合物是新的研究方向。     

7种稀土小檗碱配合物对4种农作物病菌的抑菌性及急性毒理性的研究

研究开发了7种新型稀土配合物。使用差热热重和红外表征了配合物,采用最低抑菌浓度实验,研究了配合物对4种（番茄溃疡病菌、向日葵菌核病菌、尖孢镰刀菌和胡萝卜黑斑病菌）农作物病原菌的敏感性;采用急性经口毒性和急性经皮毒性试验,考察其急性毒性。7种配合物均为低毒性药物,并且抑菌效果好。对向日葵菌核病菌最低抑菌浓度均为0.125 mg/mL。对番茄溃疡病菌抑菌效果最好的是Ce(NO3)3(B)3、Gd(NO3)3(B)3,最低抑菌浓度是0.125 mg/mL。对尖孢镰刀菌抑菌性最好的是La(NO3)3(B)3、Gd(NO3)3(B)3和Y(NO3)3(B)3,最低抑菌浓度是0.5 mg/mL。对胡萝卜黑斑病菌抑菌性最好的是Gd(NO3)3(B)3,最低抑菌浓度是0.5 mg/mL。结果表明7种新型稀土小檗碱配合物是一类广谱、高效、低毒的杀菌剂。     

15种中草药提取液抑真菌活性的研究

采用滤纸片扩散法,测试丁香、厚朴等15种中草药提取液对果蔬贮藏保鲜中的常见致腐菌酵母菌和霉菌(灰霉、青霉、毛霉)的抑制作用,通过防腐效果较好的丁香、紫丹参、厚朴、苦参、迷迭香5种中草药提取液按1∶1∶1复配,进行复配液抑菌活性、稳定性研究。结果表明,复配液丁香、厚朴、苦参复配液,紫丹参、厚朴、苦参复配液和厚朴、苦参、迷迭香复配液的抑菌效果较好;3种复配液在pH值为6,低温和避光条件下稳定性较好。     

哈茨木霉Tr1菌株分泌蛋白及Peptaibols合成酶的生物信息学分析

研究旨在应用生物信息学方法分析生防菌哈茨木霉的分泌蛋白及Peptaibols合成酶。本研究以哈茨木霉Tr1菌株的11264条假定蛋白质序列为对象,利用Signal P、Protparam和Swissmodel等生物信息学工具预测出分泌蛋白,分析其信号肽特征,从中筛选可能与其生防机制有直接联系的分泌蛋白和Peptaibols合成酶,并对这些蛋白质的性质和结构功能进行分析。结果表明:哈茨木霉Tr1菌株含有403个分泌蛋白,其中假定蛋白质PNP53160和PNP56908可能起到纤维素酶和几丁质酶的作用。分泌蛋白的信号肽的中间区域富含亮氨酸和丙氨酸,C端属于A-X-A类型。假定蛋白PNP58822中的16862~20750 aa片段可能起到Peptaibols合成酶作用,该蛋白主要包括了乙酰辅酶A合成酶Ⅰ、Taq A的CT结构域和脂肽合成酶亚基Ⅲ等功能区域。本研究应用生物信息学方法分析了403个分泌蛋白及其信号肽特征,筛选出了可能与哈茨木霉生防机制相关的蛋白质,并预测了其性质、结构和功能,为进一步研究哈茨木霉的生防机制提供理论基础。