HD-Zip III转录因子家族与植物细胞分化

细胞分化是生物生长发育的重要过程, 受到一系列信号的精确调控。植物特有的转录因子HD-Zip III在细胞分化中发挥了重要作用。该文对HD-Zip III基因类型和结构特点进行了简要介绍, 重点论述了HD-Zip III在胚胎形态发生、顶端分生组织形成、叶极性建立和维管组织分化等发育过程中的作用, 系统总结了HD-Zip III基因在不同层次受到的调控, 探讨了该家族基因与陆生维管植物进化的关系。     

植物维管形成层发育及其调控的研究进展

维管形成层是植物的次生分生组织，它的活动促进植物侧向生长。近年来，大量研究成果加深了对维管形成层的了解，但与顶端分生组织相比，对维管形成层还是知之甚少。遗传与分子生物学研究发现，形成层的增殖与分化受多因素调控，包括长距离激素信号、短距离肽信号及两者之间的相互作用。除此之外，各种转录因子和microRNAs在维管形成层活动的调控过程中也发挥着关键作用。本文主要阐述了维管形成层发育及调控其增殖分化的新发现，并且对该领域目前的研究现状以及未来研究的重点方向进行了总结与展望。     

嫁接接合部维管组织分化的激素调节

利用黄瓜（ ＣｕｃｕｍｉｓｓａｔｉｖｕｓＬｉｎｎ．） 试管苗离体茎段自体嫁接系统, 研究ＩＡＡ和ＺＴ对砧木和接穗维管组织分化的影响, 发现外源ＩＡＡ 和ＺＴ 是砧木和接穗间维管束桥分化的必要条件。培养基中外源激素的浓度和种类通过调控维管束桥形成时间和数目以及贯通砧木和接穗的管状分子数来调节嫁接体发育。接合部维管组织分化是生长素和细胞分裂素共同作用的结果。离体茎段自体嫁接系统是一个理想的研究植物维管组织分化的新系统。     

植物干细胞功能的分子调控研究进展

植物干细胞是植物体内具有自我更新和多向分化潜能的细胞群体,主要位于植物体茎尖分生组织、根尖分生组织和维管形成层中.它们既可以通过细胞分裂维持自身细胞群体的大小,也可以分化成为各种不同的组织器官.维持干细胞的分裂与分化之间的平衡,是植物通过纵向伸长生长和径向增粗生长不断积累生物量的基础,这一过程受基因、microRNAs(miRNAs)及植物激素等因子共同调控.本文概述了近年来植物干细胞调控植物生长发育的研究进展,并对今后的研究方向进行了展望.     

WOX蛋白家族调控干细胞发育分子机制的研究进展

WOX蛋白家族是植物特有的一类转录因子家族, 是植物胚胎建成、干细胞维持和器官发生等发育过程中的重要调控因子。越来越多的研究表明, 作为干细胞维持的关键因子之一, WOX蛋白家族通过相似或特异的调控网络参与植物初生分生组织(茎尖和根尖分生组织)和次生分生组织(维管分生组织)等各级干细胞的维持和分化。该文综述了近年来WOX蛋白家族调控干细胞发育分子机制的研究进展, 并对其在单、双子叶植物中功能的保守性进行了比较和分析。     

蕨类植物性别分化对环境的响应

蕨类植物是维管植物中唯一的孢子体和配子体都能独立生活的类群.同型孢子蕨类配子体的性别分化受到激素和环境因子的影响.生理学研究表明,成精子囊素与赤霉素能诱导雄配子体发育,抑制雌配子体发育;脱落酸阻止成精子囊素诱导的精子器形成;乙烯合成前体ACC促进赤霉素诱导的精子器形成,而乙烯合成抑制因子AOA通过抑制细胞分化来抑制精子器形成.光照对不同种类蕨类配子体分化的影响存在差异.糖类能够促进雄配子体形成,并可加速成熟雌配子体向两性分化.钙离子、钴离子和甲硫氨酸等分别参与了蓝光和赤霉素对配子体性别分化的调控过程.培养密度影响配子体生长及性别表达,高密度下雄性和无性配子体居多,而低密度下两性和雌性配子体居多.近年来的突变体表型分析与分子生物学研究表明,成精子囊素通过影响ANI1、HER、TRA、FEM和MAN等基因的表达调控配子体性别分化.综述了蕨类植物性别分化对环境响应的研究进展.     

植物的次生生长及其分子调控

植物的次生生长是一重要的生命活动, 特别是植物次生木质部的形成对人类生产和生活具有重大意义。次生生长包括维管组织形成、次生细胞壁形成、木质化、PCD以及心材形成等过程。生长素和多个转录因子家族如MYB、NAC、AP2/EREBP、homeobox、MADS等参与了这一过程的调控, 利用分子生物学手段特别是基因组学方法, 人们已分离到生长素信号途径基因以及转录因子家族中的相关调控基因。文章介绍了植物次生生长的活动过程, 并论述了次生生长过程中调控基因的研究情况。     

木材形成过程中次生壁沉积和细胞程序性死亡的分子调控机制

木材的形成经历了维管形成层细胞的增殖,木质部细胞的分化和扩张,次生细胞壁的沉积和细胞程序性死亡(programmed cell death, PCD)的过程.近年来,基于遗传学和组学分析,人们已经从模式植物拟南芥和杨树中鉴定出许多调控次生壁沉积的的关键转录因子和转录抑制因子.这些转录因子调控层次分明,共同构成次生壁沉积的转录调控网络,不仅在次生壁组分木质素、纤维素、木聚糖等物质的生物合成过程中起重要作用,而且可激活下游调控细胞程序性死亡相关的水解酶,启动木质部细胞的程序化死亡过程.对这些基因的生物学功能和调控网络进行解析,为阐明木材形成的分子生物学机制奠定了理论基础.本文综述了木材形成过程中次生壁沉积的转录调控网络和细胞程序性死亡相关的酶学机制及其最新研究进展.     

双子叶植物出土幼苗根茎转变区维管组织发育动态

关于根茎初生维管系统之间的连接以及与子叶的关系,在文献中已有广泛的论述,有过各种不同的解释。大部分早期关于根茎转变区的文献研究的是初生组织已完成发育的幼苗。这些研究者认为转变区域是根和茎这两种轴器官之间维管组织发生转变、相互连接的区域。但由于茎中的初生维管组织可以认为是叶迹及叶迹的延伸的综合,转变区域应被看作是轴维管系统与叶迹维管系统之间的连接。因此,转变区的研究必须说明根维管系统与最早的真叶叶迹之间的关系。通过对北乌头和大豆胚胎及幼苗维管组织的解剖学研究,本工作显示在出土萌发的双子叶植物中,初生维管组织在根-下胚轴-子叶中形成一连续系统,并完成根与子叶叶迹之间的维管组织过渡转变。而上胚轴中的维管组织是位于根-下胚轴-子叶上方独立形成的第二维管系统。上胚轴中维管组织的分化起始于第一真叶叶迹基部,向上分化进入叶片,向下进入胚轴并在子叶节下方与根-下胚轴-子叶维管系统相连接。真叶叶迹的木质部与下胚轴中靠近韧皮部的后生木质部或次生木质部连接。根与上胚轴之间不存在维管组织的过渡、转变,而只是在同样发育方向的组织中有一种直接的简单的连接．     

维管形成层分化的研究

种子植物的生长主要由于顶端分生组织和侧生分生组织的作用,特别是木本植物(例如通常所说的树木)的长粗、长大,基本上是侧生分生组织的维管形成层的活动结果。这些木本植物的维管形成层(简称形成层)向外分化出次生韧皮部,向内形成次生木质部。这种分化形成,界线明显,容易看到它的衍生细胞。     

Signal transmission in the plant immune response

Genetic and biochemical dissection of signaling pathways regulating plant pathogen defense has revealed remarkable similarities with the innate immune system of mammals and Drosophila. Numerous plant proteins resembling eukaryotic receptors have been implicated in the perception of pathogen-derived signal molecules. Receptor-mediated changes in levels of free calcium in the cytoplasm and production of reactive oxygen species and nitric oxide constitute early events generally observed in plant-pathogen interactions. Positive and negative regulation of plant pathogen defense responses has been attributed to mitogen-activated protein kinase cascades. In addition, salicylic acid, jasmonic acid and ethylene are components of signaling networks that provide the molecular basis for specificity of plant defense responses. This article reviews recent advances in our understanding of early signaling events involved in the establishment of plant disease resistance.     

Early events in host-pathogen interactions.

Research focused on early events in host-pathogen interactions has provided new insights into fundamental aspects of microbial pathogenicity and plant responses. Considerable progress has been made in understanding regulation of the delivery of pathogenicity determinants from bacteria into plant cells, signal cascades involved in fungal pathogenicity, the co-ordinating role of the plant cytoskeleton in plant defence and calcium flux as a primary signalling function during the hypersensitive reaction.     

植物对细菌群体感应系统的反应

细菌的群体感应系统参与包括动植物病原细菌致病因子产生在内的许多生物学功能的调节。植物可以感知细菌群体感应系统及其信号分子,并作出复杂反应。植物可能受细菌群体感应信号分子诱导产生系统性防御反应,能够分泌细菌群体感应信号分子的类似物,可能产生降解细菌N-酰基高丝氨酸内酯信号分子的酶来阻断或干扰细菌群体感应系统。     

吲哚——种间及跨界信号分子新成员

吲哚作为一种典型的氮杂环芳烃化合物,在自然界中广泛存在。近年来,越来越多的研究表明吲哚具有一定的生物活性,是一种新型种间及跨界的信号分子。研究发现,吲哚不仅可以调节微生物的毒性、耐药性、生物膜形成以及群感效应等生理生化行为,调控植物生长发育和防御系统的形成过程,还能够影响动物的肠道炎症、细胞氧化压力及荷尔蒙分泌等生理健康。因此吲哚在微生物代谢、动物健康和植物生长等多个方面扮演了重要角色,具有重要的生物学及生态学双重意义。文中综述了吲哚从生物代谢到信号传递的研究历史,及其在微生物种内或种间以及微生物-动植物之间跨界的信号传导与调控作用的研究进展,旨在为揭示复杂环境中吲哚生物代谢及信号调控的生物学意义与生态学机制提供重要的理论指导。     

乳酸菌群体感应与其肠道生物膜形成的研究进展

肠道内栖息着数量庞大且复杂的微生物菌群,是一个具有生物多样性的微环境,菌群在调节宿主肠道健康中发挥着重要作用。群体感应(quorumsensing,QS)是细菌间通过化学信号分子进行信息传递的重要方式。本文综述了QS系统组成、信号转导机制及AI-2/LuxS系统对肠道生物膜形成的调控,介绍了乳酸菌AI-2/LuxSQS系统及其在调控生物膜形成上的作用。通过肠道乳酸菌QS与生物膜形成综述分析,旨在为肠道屏障功能和健康调控提供新思路。     

质膜H+-ATPase与环境胁迫

植物根系质膜H -ATPase在调节细胞内pH值,促进养分吸收、同化物运输等方面具有重要作用。对质膜H -ATPase的结构、功能和分子机制进行综述,并讨论了质膜H -ATPase在信号传递过程及植物适应环境胁迫中的作用,最后就植物质膜H -ATPase的研究及应用提出几点看法。     

Nodulation of legumes by rhizobium

Abstract. The formation of nitrogen-fixing nodules on leguminous plants is the culmination of an integrated development involving many plant and bacterial genes. This review focuses on the structure, function and regulation of the bacterial genes involved in the nodulation process. We attempt to interpret recent observations on these genes in the context of signal exchanges which occur between the macro-and micro-symbionts.