紫外光和蓝光调控查尔酮合成酶基因表达的研究

UV-B（280nm～320nm）、UV-A（320nm～390nm）和蓝光（390nm-500nm）经不同光受体和信号传递途径控制植物发育的各个方面。已知的蓝光／UV-A受体有隐花色素CRY1和CRY2，向光性受体有趋光素。氧化还原过程在隐花色素和趋光素信号转导过程中起重要作用。专一的UV-B光受体尚未被鉴定出，存在许多可能的UV-B信号传递途径．拟南芥查尔酮合成酶（CHS）的紫外光和蓝光转录调控成为研究热点。光受体突变体实验表明存在不同的UV-A／蓝光和UV-B光感知系统调控CHS的表达。拟南芥细胞悬浮培养物实验表明UV-B和CRY1信号传递途径在动力学上和药理学上不同。影响诱导CHS转录的启动子元件和转录因子现已被鉴定出。UV-B、隐花色素和光敏色素信号传递途径之间的相互作用调控CHS表达。UV-B途径与UV-A／蓝光途径的协同相互作用使CHS最大量表达。另外，专一的光敏色素经不同的增强和相巨作用正调控CRY1途径，负调控UV-B途径。     

稻纵卷叶螟为害对水稻防御化合物及信号分子含量的影响

    测定稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis(Guenee)为害后水稻体内过氧化氢、水杨酸、茉莉酸3种信号分子以及防御相关化合物含量的变化.结果表明,稻纵卷叶螟为害后0.5、24 h能显著提高水稻体内过氧化氢浓度,为害后0.5、1、24 h显著增加水杨酸浓度,但不影响茉莉酸浓度.稻纵卷叶螟为害能导致水稻叶片中胰蛋白酶抑制剂和6种未知防御化合物含量上升,在叶鞘中只引起6种未知物中的3种含量上升,其他的3种未知物与胰蛋白酶抑制剂没有明显变化.外用水杨酸或过氧化氢处理水稻只在叶鞘中增加6种未知物中1种化舍物的含量.说明稻纵卷叶螟为害诱导的防御化合物的变化部分是系统性的,而另一部分则是局部性的;并且稻纵卷叶螟为害诱导的防御反应是多种信号分子相互作用的结果.     

水杨酸与过氧化氢信号途径在褐飞虱诱导的水稻挥发物释放中的作用

    以水稻、褐飞虱及其卵期重要寄生蜂稻虱缨小蜂为模式系统,研究了水杨酸与过氧化氢信号转导途径在褐飞虱为害诱导的水稻挥发物释放中的作用.结果表明,褐飞虱为害能迅速地导致水稻体内水杨酸(为害后1 h)和H2O2(为害后1.5 h)含量的上升,早于褐飞虱为害诱导水稻释放引诱稻虱缨小蜂挥发物所需的时间.外用水杨酸和H2O2处理的试验结果表明,水稻生理浓度范围内的水杨酸处理能诱导水稻释放引诱稻虱缨小蜂的挥发物,而H2O2则只有在远高于水稻生理浓度时才能诱导.水杨酸或H2O2处理的稻株挥发物对寄生蜂的引诱作用要弱于褐飞虱为害的稻株,并且在挥发物组成相方面亦与后者存在比较明显的差异,尽管它们之间显示了一些相似的变化.这些结果说明水杨酸信号转导途径参与了褐飞虱为害诱导的水稻挥发物的释放,而H2O2信号转导途径在其中的作用则可能相对较小;同时,也表明了这些挥发物的释放除了水稻体内水杨酸信号转导途径的参与外,还可能涉及到其它的信号转导途径.     

GA和ABA信号转导关键基因在不同温度处理‘凤丹’牡丹种子中的表达分析

采用超高效液相色谱—串联质谱(UPLC–MS/MS)的方法测定了25℃和4℃处理下‘凤丹’牡丹(Peaonia ostti‘Fengdan’)种子播种后8个时期的激素含量变化,并利用qRT-PCR分析GA_3和ABA信号转导4个关键基因的表达模式。结果表明:25℃处理下种子可以正常萌发,而4℃处理下种子在播种后100 d内未萌发。两种温度处理下种子中GA_3含量均呈现先升高后降低的趋势,但25℃处理播种后17 d(下胚轴萌发期)显著高于4℃处理;在25℃处理种子中ABA含量逐渐降低,而4℃处理下短时间降低后迅速升高,且在播种后7~17 d显著高于25℃处理。推测25℃处理下较高含量的GA_3可以促进种子萌发;而4℃处理下较高含量的ABA抑制种子萌发。qRT-PCR分析表明,PoGID1a和PoGAI的整体表达模式与GA_3含量变化趋势类似,呈现先升高后降低的趋势,但播种前期25℃处理下PoGID1a表达量一直显著高于4℃处理,而PoGAI却显著低于4℃处理(21 d除外);PoGAMYB4在25℃处理下呈升高趋势,在4℃处理下先升高后降低,但播种3 d后25℃处理显著高于4℃处理;PobZIP表达趋势与ABA含量变化相似,4℃处理显著高于25℃处理。故推测牡丹种子萌发受GA和ABA调控,GA通过调控信号转导关键基因PoGAMYB4、PoGID1a和PoGAI促进种子萌发,其中PoGAMYB4和PoGID1a可能受GA正调控,而PoGAI受GA负调控;ABA可能通过正调控PobZIP抑制种子萌发。     

植物自噬与病原菌互作研究进展

自噬是真核生物进化过程中高度保守的降解过程,在植物防御及病原菌侵染过程中发挥重要作用。病原菌利用菌丝穿过自然孔口或微伤口侵入宿主细胞,建立病原菌—宿主植物互作关联,引发植物自噬响应。一方面,宿主植物利用自噬直接抵御病原菌侵害,增强植物抗病性;另一方面,宿主植物也可串扰其他信号转导事件,间接防御病原菌侵害。目前,关于植物自噬与病原菌互作方面的研究较少。本文中对近几年植物自噬与病原菌互作的相关研究进行综述,阐述植物与病原菌互作过程中宿主植物利用自噬对病原菌侵害进行直接防御,以及结合自噬与其他信号事件串扰间接抵御病原菌侵害,从植物抗病角度解析自噬参与调控的植物信号分子网络。     

蚜虫嗅觉行为及昆虫嗅觉信号转导途径研究进展

综述了蚜虫较典型的3种嗅觉行为即报警信息素反应、植物挥发物对蚜虫的引诱行为和驱避行为以及嗅觉在寄主定位中的作用,结合由G蛋白介导的昆虫嗅觉信号转导途径的研究现状,从一个全新的角度总结了近年来针对蚜虫嗅觉反应及其机制的研究进展。文章还就麦蚜嗅觉信号转导途径研究的可行性及意义进行了讨论。     

上海交大发现番茄响应紫外光UV-B新机制

番茄是低剂量紫外光的UV-B作为一种环境信号被植物光受体UVR8蛋白感知,通过光信号转导,调控植物的生长发育、次生代谢和对环境逆境的适应性;而强UV-B能够破坏植物细胞内的蛋白质和DNA等生物大分子,引起逆境胁迫反应.光受体U V R8介导的光信号通路对于植物适应环境具有重要的作用,U V R8通过调控大量基因转录表达...     

α-味蛋白与味觉感受

α-参兜鞍是一种transducins样味觉特异性G蛋白,它在从鱼到人类的多种脊椎动物物种的味细胞内均有表达,是脊椎动物味觉感受中重要的调控因子之一。多方面研究显示,α-参兜鞍在苦、甜、鲜味信号转导中发挥着作用。敲除了α-参兜鞍的小鼠对苦、甜、鲜味刺激的行为学和电生理反应都有下降;分子生物学研究也发现,α-参兜鞍与介导苦、甜、鲜味信号转导的G蛋白偶联受体(G protein-coupledreceptors,GPCRs)存在不同程度地共表达。α-参兜鞍参与的信号转导途径中仍存在许多问题,这些均需要更加深入细致地研究。文章综述了α-参兜鞍在味觉信号转导中的研究进展。     

甜味识别与转导机理

甜味是动物最喜好的基本味感,甜味食物通常能为机体提供所需的碳水化合物。功能学研究表明,甜味是由T1R2和T1R3介导的。它们单独存在时是糖的低亲和力受体;它们以异二聚体存在时,是糖和各种人工甜味剂的高亲和力受体。T1R2和T1R3在甜味感受中发挥着不同的作用。T1R2的N端是某些甜味剂(如阿斯巴甜和莫内林)的重要结合位点,C端跨膜区与G蛋白偶联;T1R3的跨膜区也是某些甜味剂的结合位点,该部位可能在受体的激活过程中发挥着关键作用。甜味受体具有多个结合位点,用以识别结构各异的甜味物质。由于甜味化合物化学构成不同,甜味信息的转导可能存在着不同的路径。     

干旱胁迫下多胺在植物体内的积累及其作用

干旱胁迫是造成作物减产的主要非生物胁迫之一。多胺是存在于植物体内的一类具有强烈生物活性的低分子量脂肪族含氮碱，参与植物器官发生、胚胎发生、花芽分化、叶片衰老、花粉管生长、果实发育和成熟等生理过程，且在植物遭受干旱胁迫时发挥着重要作用。本研究对多胺的合成和分解代谢、多胺在非生物胁迫下的功能、干旱胁迫下多胺积累的物种差异和品种差异、利用外源添加和转基因方法阐明多胺在生理水平上通过提高植物生长发育、光合能力、渗透调节物质积累和抗氧化能力增强植物抗旱性，以及多胺在分子水平上参与植物干旱胁迫期间信号转导进行了综述。