植物维管系统形成的调节机制

植物维管系统形成与分化包含着贯穿植物生长发育全过程的一系列细胞分裂与分化事件。这些事件的发生和发展过程受到很多遗传和其他内源因子的调控。对维管系统形成及其调控的认识近年来获得了较大的进展。研究表明植物激素、转录因子、短肽信号分子和microRNA等在植物维管系统建成中发挥重要调控作用。     

植物激素——植物学研究永恒的话题

正植物激素(phytohormones)是植物体产生的、及其微量的、并对植物的生长发育起至关重要作用的信号分子。植物激素可以在合成部位起作用,也可以通过维管束输送到离合成部位相对较远的组织中起作用。自从达尔文观察到植物的向光性,及后人鉴定到与向光性直接相关的第一类植物激素——生长素以来,已有多类植物激素被陆续发现。植物激素的分类主要是根据他们的化学结构,之所以用几"类"而不是几"种"来描述植物激素,是因为     

贵州凤冈志留纪晚LLANDOVERY世植物黔羽枝研究综述

简要论述贵州凤冈志留纪Llandovery世晚期Pinnatiramosus qianensis Geng(黔羽枝)的研究历史、地层时代、主要特征、早期陆生维管植物起源和演化意义、争议焦点及其今后的研究途径和展望。P.qianensis代表了一类目前仍鲜为人知、由水生藻类植物向陆生环境过渡的植物类群,具有陆生维管植物某些重要特征,在后续演化过程中,可能是一类不成功的灭绝类群。由于P.qianensis的特有外部形态和复杂的内部解剖特征,对其认识引发了很大的争议,焦点集中在是否属于真正的志留纪植物(产出地层是否为志留纪Llandovery世晚期,是否属于这个时期的早期维管植物或植物根系)。作者认为:我国西南地区是探索早期陆生维管植物起源和早期演化的关键地区,通过一系列野外和室内研究,进一步强化对P.qianensis及其共生植物群的研究,并采用多学科交叉的方法,系统揭示P.qianensis的生物学属性、分类系统及其生态环境,在早期植物演化上提出新观点和演化模式,推进早期陆生维管植物起源、演化的研究。     

浅论植物激素

植物激素是由植物自身代谢产生的一类有机物质,并自产生部位移动至作用部位,在极低浓度下就有明显生理效应的微量物质,也被称为植物天然激素或植物内源激萌素。     

中国志留纪陆生植物研究综述

简要论述中国志留纪陆生植物研究现状,主要特征、在早期陆生植物起源和演化上的意义及今后研究展望.贵州凤冈志留纪Llandovery世晚期Pinnatiramosus qianensis Geng(黔羽枝)具有陆生维管植物的某些重要特征;新疆志留纪Pridoli世晚期植物群中出现了早期陆生维管植物主要类群,显示了陆生维管植物多样性的早期特征;云南志留纪Pridoli世晚期植物的发现有助于对全球植物古地理分区的研究;我国西南地区志留纪具有丰富的微体植物(隐孢子、三缝孢、管状体和表皮等).为早期陆生植物的演化提供了重要化石证据.我国是探寻陆生植物起源、分异和演化的关键地区之一.在志留纪地层中开展早期陆生植物化石的野外和室内工作,能够揭示各时段的陆生植物特征,提出新的观点和演化模式,将推进早期陆生植物起源和系统演化的研究.随着我国志留纪陆生植物化石研究程度的提高,基于有力地层时代证据基础上建立的早期陆生植物组合(主要是微体植物化石组合),将为我国志留系划分和对比提供证据,特别是碎屑岩地区和化石十分稀少的层段.     

禄丰樟木箐州级自然保护区药用维管植物资源多样性分析

目的:为掌握禄丰樟木箐州级自然保护区的药用维管植物资源现状及其组成特点,提高对保护区植物资源的就地保护和合理利用水平.方法:基于20余年积累的数据,编制保护区药用维管植物资源数据库,对科属种特征、生活型组成、药用部位、药用功效等进行分析.结果:(1)樟木箐自然保护区药用维管植物共有158科462属741种.少种科的科数...     

爬山虎属三种植物吸盘的解剖学研究

运用常规石蜡切片法,对3种爬山虎属(Parthenocissus)植物的吸盘结构进行了观察研究.结果表明:吸盘膨大部位、吸附方式、卷须长短及托叶可以作为种的分类依据;3种植物的吸盘均由表皮、皮层、维管柱组成,未吸附表皮细胞外弦壁增厚,具角质层;吸盘膨大主要是由维管柱扩大而非表皮细胞膨大引起;吸盘未吸附部位的皮层细胞含有较多晶体;吸盘膨大时维管柱转变成维管束,维管形成层活动期较短.3种植物的吸附结构由表皮及皮层细胞反分化分裂形成多层指状细胞构成.     

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.     

"生命活动的调节"的复习建议

1　建构知识结构植物激素的调节植物激素的概念体内合成、微量有机物运输到作用部位高效调节作用生长素发展史1 880年达尔文对金丝雀　草胚鞘生长的研究1 92 8年荷兰人温特对燕麦胚芽鞘的研究1 934年荷兰人郭葛从植物中分离出吲哚乙酸理论要点产生部位 :主要在叶原基、嫩叶、发育的种子分布部位 :多集中于生长旺盛的部位运输方向、方式 :极性运输、主动运输生理作用向性运动 :植物的向光性、向重力性两重性 :与生长素的浓度有关同一植物不同器官对生长素浓度的反应不一样植物的顶端优势生产应用顶端优势原理的利用促进扦插的枝条生根促进果…     

新中国成立70年来植物激素研究进展

植物激素是指植物通过自身代谢产生的,在很低浓度下就能产生明显生理效应的一些有机信号分子,在植物生长发育及环境响应过程中具有至关重要的作用.中国科学家利用植物组织离体培养、以突变体为主导的分子遗传学手段及以水稻农艺性状为核心的植物激素研究策略,在植物激素的生理功能、生物合成及代谢、信号感知及传导等方面均取得了较大的成就,较好地推动了植物激素的理论研究及生产应用.本文主要总结了我国科学家在生长素、细胞分裂素、油菜素甾醇、赤霉素、乙烯、脱落酸、茉莉素、水杨酸、独脚金内酯及多肽激素研究中取得的重要进展,以此来启发并激励我国年轻一代植物学家能在植物激素研究中取得更多具有原始创新性的研究成果.     

AP2/ERF转录因子调控植物非生物胁迫响应研究进展

低温、干旱、高盐和缺氧等多种不良环境影响植物的生长发育, 植物通过长期进化形成复杂的调节机制来适应这些不利条件。AP2/ERF是植物特有的转录因子, 在各种胁迫响应过程中发挥关键调控作用。近年来, 越来越多的研究表明, 植物激素介导的信号级联通路与逆境胁迫响应关系密切, AP2/ERF转录因子可与激素信号转导协同形成交叉调控网络。许多AP2/ERF转录因子通过响应植物激素脱落酸和乙烯, 激活依赖或不依赖于脱落酸和乙烯的胁迫响应基因的表达。此外, AP2/ERF转录因子参与赤霉素、细胞分裂素和油菜素内酯介导的生长发育和胁迫应答。该文简要综述了AP2/ERF转录因子的结构特征、转录调控、翻译后修饰、结合位点、协同互作蛋白及其参与调控依赖或不依赖激素信号转导途径的非生物胁迫响应研究进展, 为解析不同AP2/ERF转录因子在调控激素和胁迫响应网络中的作用提供理论依据。     

ABA信号转导途径中的MAPKs

脱落酸（ABA）是植物体内一种重要的激素分子,在调节植物生长发育和对环境适应的过程中发挥重要的信号作用。促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）是一种广泛存在于真核生物中的信号转导途径,由环境胁迫、细胞因子、植物激素、生长因子等诱导,是植物细胞信号转导过程中的主要级联途径之一。已知许多蛋白激酶和蛋白磷酸酶参与了ABA信号途径,MAPKs作为ABA信号转导的下游组分发挥着重要的调节作用。本文就MAPK级联参与ABA信号转导途径的相关研究进展进行叙述,以便对MAPKs和ABA信号之间的交互作用（cross-talk）机制有更深入了解。     

ROPs:植物细胞内多种信号通路的分子开关

植物RHO相关蛋白GTPases(RHO-related GTPases of plants, ROPs)是广泛存在于植物中的一类信号转导G蛋白(又称GTP结合蛋白),其通过结合GDP或GTP在非活性和活性状态间进行切换,进而在细胞极性控制、形态发育、激素水平调控、逆境反应等诸多植物生命活动的信号转导过程中扮演重要的分子开关角色。本文对ROP蛋白的结构域及基于蛋白质结构分类进行了介绍,并对拟南芥、玉米、水稻和大麦中的ROP家族蛋白质进行了系统进化分析。分析结果表明,这些植物中的ROP蛋白根据蛋白质结构域组成可分为Ⅰ类(typeⅠ)和Ⅱ类(typeⅡ)两种类型,而根据蛋白质序列的保守性可将其在植物中的ROP蛋白划分为4个进化枝。本综述不但对ROP蛋白作为分子开关在细胞内调控各种信号通路的机制进行了叙述,还对ROP在花粉管、根毛及植物表皮铺盖细胞极性发育,以及其他抗逆反应中的具体作用和机制及研究进展进行了阐述。本文还对ROP蛋白在ABA、IAA、BR等植物激素信号传导过程中的调控作用及研究进展进行了阐述。本文对植物ROP蛋白研究过程中尚未解决的问题,例如不同的ROP蛋白在同一个信号通路中的作用为何如此不同,以及ROP是如何协调不同的信号通路以共同调控一个植物发育或者生理过程等问题进行了总结,并在此基础上对未来的研究方向进行了展望。     

Hormone balance and abiotic stress tolerance in crop plants

Plant hormones play central roles in the ability of plants to adapt to changing environments, by mediating growth, development, nutrient allocation, and source/sink transitions. Although ABA is the most studied stress-responsive hormone, the role of cytokinins, brassinosteroids, and auxins during environmental stress is emerging. Recent evidence indicated that plant hormones are involved in multiple processes. Cross-talk between the different plant hormones results in synergetic or antagonic interactions that play crucial roles in response of plants to abiotic stress. The characterization of the molecular mechanisms regulating hormone synthesis, signaling, and action are facilitating the modification of hormone biosynthetic pathways for the generation of transgenic crop plants with enhanced abiotic stress tolerance.     

ABA in bryophytes: how a universal growth regulator in life became a plant hormone?

Abscisic acid (ABA) is not a plant-specific compound but one found in organisms across kingdoms from bacteria to animals, suggesting that it is a ubiquitous and versatile substance that can modulate physiological functions of various organisms. Recent studies have shown that plants developed an elegant system for ABA sensing and early signal transduction mechanisms to modulate responses to environmental stresses for survival in terrestrial conditions. ABA-induced increase in stress tolerance has been reported not only in vascular plants but also in non-vascular bryophytes. Since bryophytes are the key group of organisms in the context of plant evolution, clarification of their ABA-dependent processes is important for understanding evolutionary adaptation of land plants. Molecular approaches using Physcomitrella patens have revealed that ABA plays a role in dehydration stress tolerance in mosses, which comprise a major group of bryophytes. Furthermore, we recently reported that signaling machinery for ABA responses is also conserved in liverworts, representing the most basal members of extant land plant lineage. Conservation of the mechanism for ABA sensing and responses in angiosperms and basal land plants suggests that acquisition of this mechanism for stress tolerance in vegetative tissues was one of the critical evolutionary events for adaptation to the land. This review describes the role of ABA in basal land plants as well as non-land plant organisms and further elaborates on recent progress in molecular studies of model bryophytes by comparative and functional genomic approaches.     

从水分胁迫的识别到ABA积累的细胞信号转导

由于植物在生长和发育过程中不可避免地要遭受各种环境胁迫的影响,植物只有通过对环境胁迫的快速感知和主动反应才得以生存和发展.植物这种对环境胁迫的快速感知和主动反应体现在环境胁迫下植物可以通过一系列基因的表达调控来实现各种抗逆的生理生化反应.虽然得以鉴定的水分胁迫应答基因越来越多,但其中只有极少的基因在抗逆中的基本功能已得到初步认识.从细胞对水分胁迫原初信号的感知到基因表达调控包括了一系列复杂的细胞逆境信息传递过程.脱落酸(abscisic acid, ABA)作为重要的细胞逆境信号物质介导了一系列基因表达,因此从细胞对水分胁迫原初信号的感知到编码ABA生物合成关键酶基因的表达是一条最为关键的细胞逆境信息传递途径.逆境应答基因功能的鉴定以及对整个细胞信号传递过程中详尽的分子机制的了解无疑是今后最有趣的也是最为重要的研究课题.     

植物ABA受体及其介导的信号转导通路

ABA是调控植物体生长发育和响应外界应激的重要植物激素之一。近年来, ABA受体的筛选和鉴定取得了突破性进展, 为植物中ABA信号转导通路的阐明奠定了重要基础。该文主要综述了ABA-binding protein/H subunit of Mgchelatase (ABAR/CHLH)、G protein-coupled receptor 2 (GCR2)、GPCR-type G protein 1/2 (GTG1/2)和pyrabactin resistant/PYR-like/regulatory component of ABA (PYR/PYL/RCAR)被报道为ABA受体的研究历程, 重点介绍了以ABAR/CHLH PYR/PYL/RCAR为受体的ABA信号转导通路模型的构建, 旨在为ABA受体及其信号转导通路的相关研究提供参考。     

从水分胁迫的识别到ABA积累的细胞信号转导

由于植物在生长和发育过程中不可避免地要遭受各种环境胁迫的影响 ,植物只有通过对环境胁迫的快速感知和主动反应才得以生存和发展。植物这种对环境胁迫的快速感知和主动反应体现在环境胁迫下植物可以通过一系列基因的表达调控来实现各种抗逆的生理生化反应。虽然得以鉴定的水分胁迫应答基因越来越多 ,但其中只有极少的基因在抗逆中的基本功能已得到初步认识。从细胞对水分胁迫原初信号的感知到基因表达调控包括了一系列复杂的细胞逆境信息传递过程。脱落酸 (abscisicacid ,ABA)作为重要的细胞逆境信号物质介导了一系列基因表达 ,因此从细胞对水分胁迫原初信号的感知到编码ABA生物合成关键酶基因的表达是一条最为关键的细胞逆境信息传递途径。逆境应答基因功能的鉴定以及对整个细胞信号传递过程中详尽的分子机制的了解无疑是今后最有趣的也是最为重要的研究课题。