胞外钙信使

胞外钙信使张骁宋纯鹏王天仕（河南大学生物系开封,４７５００１）细胞信号传导是膜脂上受体结合信息分子后引起核内反应的整个过程。按照Ｓｕｔｈｅｒｌａｎｄ（１９７２）建立的模型,环境刺激及其诱导产生的激素等胞外信使（第一信使）作用于细胞膜上,通过膜上受体、...     

植物角质膜的结构、组成和生物学功能研究进展

植物角质膜是覆盖在植物最外层的一类有机混合物的总称,它是植物抵抗外界环境刺激的最后一道屏障,在植物生长发育过程中起重要作用。该文总结了近几十年来国内外关于角质膜的研究进展,通过植物角质膜的形态结构、化学组成、生物学功能等几个方面对角质膜的研究状况做系统综述,探讨目前研究中存在的一些问题,展望角质膜研究前景,以期为从事角质膜相关领域的研究提供可借鉴的参考依据。     

茉莉酸调控植物生长发育和胁迫的研究进展

植物作为不可移动的生物，感知外界刺激通过改变自身信号转导对其做出反应。植物激素作为重要的信号分子，在植物应对不同生物和非生物胁迫反应中发挥作用，以调节植物生长发育并适应不断变化的环境。茉莉酸是植物体内的重要激素之一，目前它的合成途径、生理作用等已有大量研究，但对其感知环境变化并做出反应的信号转导途径以及与其他植物激素的相互作用方面的研究还有空白之处。本文主要阐述茉莉酸在调控植物生长发育、胁迫应答及其与其他植物激素的相互作用方面的研究进展。     

植物体内的钙信使系统

Ca对植物不仅仅是一种大量营养元素,更重要的是作为偶连胞外信号与胞内生理生化反应的第二信使,作为植物代谢和发育的主要调控者。本文介绍了Ca在植物细胞中的分布及其体内平衡机制,以及Ca~(2+)信使系统调控的植物生理生化过程,讨论了外界信号通过Ca~(2+)信使系统的传递和表达过程,Ca~(2+)信使系统对基因表达的可能影响,以及Ca~(2+)信使系统的作用机制,并提出了今后的研究方向。     

环境胁迫下植物MAPK多叠级联响应

植物MAP(mitogen-activated protein)激酶涉及植物的生长发育、对内源和外界环境刺激的反应.MAP激酶能将胞外感受器引起的刺激传递到胞内引起细胞的反应.拟南芥(Arabidopsis thaliana)作为模式植物,其全部的MAP激酶已经列出并进行了分类.根据已分类的拟南芥MAP激酶家族,已经分离出大量的MAP激酶基因,并将它们进行分类,发现它们大多能被包括病原、创伤、温度、干旱、盐、渗透、紫外线辐射、臭氧和活性氧等胁迫刺激激活.通过研究在不同环境胁迫下的功能和信号路径,发现植物MAP激酶信号传递系统是复杂且相互交错的.需要开发一些新的工具和策略去阐明MAPK信号传递路径,以及如何利用MAPK系统去改善农作物对生物和非生物胁迫的抗性.     

植物细胞的肌醇磷脂信息传递系统

本文就（1）肌醇磷脂信息传递系统在植物中的存在,（2）肌醇磷脂的代谢途径、特点,（3）肌醇磷脂信息传递系统在外界刺激与生理生化反应之间的联系作用三个方面的研究进展进行介绍,并讨论这一领域研究中存在的问题和遇到的困难。     

类受体激酶调控根生长发育的研究进展

类受体激酶是一类具有激酶活性的单次跨膜受体,通过接收和传递胞外信号调控细胞的生理反应,参与植物生长发育过程。植物根在生长发育过程中受到大量的外部刺激和内源性发育信号的影响,植物必须通过整合这些信号并转化为细胞反应,才能适应不断变化的环境条件;植物类受体激酶作为细胞膜上的信息监测者,通过与外源和内源信号的通讯调控根的生长发育。该文对近年来国内外有关类受体激酶的结构、分类及其作用机制,特别是植物类受体激酶在根发育信号转导途径中的功能和作用等方面的研究进展进行综述,为进一步揭示植物类受体激酶在根生长发育中的功能及其作用机制提供参考。     

NO在植物生长发育和环境胁迫响应中的作用

一氧化氮(NO)是具有生物活性和信号转导作用的气体活性分子,它不仅对植物的许多生命活动如种子萌发、生长和衰老等具有直接的生理调节功能,而且作为防御反应中的关键信使,参与了植物对外界环境胁迫的响应,如干旱胁迫、热胁迫、盐胁迫、UV-B辐射、臭氧胁迫、重金属胁迫、机械损伤以及植物抗病反应。NO与各种激素如乙烯、脱落酸、水杨酸、生长素和细胞分裂素等,在调节植物的生理活动与信号转导方面有明显的协同作用,通过激素起作用可能是植物内源NO作用的机理之一。探明在正常生长状况下植物内源NO对植物生长发育的调控机制及其参与信号转导的生理机制是目前研究的重点。     

植物体内的钙信使系绕

Ca对植物不仅仅是一种大量营养元素,更重要的是作为偶连胞外信号与胞内生理生化反应的第二信使,作为植物代谢和发育的主要调控者。本文介绍了Ca在植物细胞中的分布及其体内平衡机制,以及Ca2+信使系统调控的植物生理生化过程,讨论了外界信号通过Ca2+信使系统的传递和表达过程,Ca2+信使系统对基因表达的可能影响,以及Ca2+信使系统的作用机制,并提出了今后的研究方向。     

植物钙感受器及其介导的逆境信号途径

钙信号是植物生长发育和逆境响应的重要调控因子, 是植物生理与逆境生物学研究领域中的热点之一。当植物细胞受到外界逆境刺激时, 其胞内会产生具有时空特异性的Ca2+信号变化, 这种变化首先被胞内钙感受器所感知并解码, 再由钙感受器互作蛋白将信号传递到下游, 从而激活下游早期响应基因的表达或相关离子通道的活性, 最终产生特异性逆境响应。植物细胞通过感知胞内钙信号的变化如何识别来自外界不同性质或不同强度的刺激, 是近几年植物生物学家所关注的科学问题。文章主要总结了近几年在植物钙感受器研究领域中的最新进展, 包括钙依赖蛋白激酶(CDPKs)、钙调素(CaMs)、类钙调素蛋白(CMLs)、类钙调磷酸酶B蛋白(CBLs)及其互作蛋白激酶(CIPKs)等的结构、功能及其介导的逆境信号途径, 并提供新的见解和展望。     

钙信使与植物激素信号传递

钙信使与植物激素信号传递李德红王小菁潘瑞炽（华南师范大学生物系、激光生命科学研究所,广州５１０６３１）钙是植物必须的大量元素这一,植物的种子萌发、植株生长、成熟和衰老等都离不开Ｃａ２＋。钙在植物体中的功能研究有三个方面,即：细胞外钙的功能、细胞内钙的...     

NO对植物生长发育的调控机制

一氧化氮(NO)是具有生物活性和信号转导作用的易扩散分子,它不仅对植物的许多生命活动如种子萌发、叶片扩展、根系生长、逆境生理以及细胞的程序性死亡等具有直接的生理调节功能,而且作为防御反应中的关键信使．参与了植物对外界环境胁迫的应答。近期研究表明,NO与激素在调节植物的生理活动与信号转导方面有明显的协同作用,通过激素起作用可能是植物内源NO作用的机理之一。本文主要通过对NO的产生及其对生理活动的调节机制和在代谢中的信号转导作用等方面来阐述NO在植物生长发育中的作用。     

植物细胞cAMP信使系统

介绍了作为原核和真核细胞中第二信使的环化单磷酸腺苷（cAMP）信使系统的组成成分及其在植物中的调节作用（包括对离子通道、细胞生长、逆境胁迫,尤其是植物抗病中的调节功能）的研究进展。     

钙_钙调素信号系统与环境刺激

植物抗逆研究已有很大进展,但传递各种外界刺激的信号通路仍未可知,目前已有一些研究发现很多环境刺激与钙_钙调素系统有关。Ca2+信号系统是很重要的一种信号途径,CaM是目前已知的胞内Ca2+信号受体中最重要的一种,参与了多种生理活动的调节。在热激领域中,研究者已提出Ca2+ CaM系统可能参与了热激反应,在基因调节水平、转录水平、蛋白水平均有Ca2+和CaM参与热激的证据。其它环境刺激也能引起植物体内Ca2+和CaM的一系列变化。这为研究各种环境刺激可能的信号通路提供了基础和依据。     

钙信使系统在百草枯诱导小麦幼苗膜脂过氧化中的作用

用EGTA、异博定（verapemil）或TFP侦处理能减轻百草枯诱导的小麦幼苗膜脂过氧化程度,处理浓度越高,效呆越明显。显示百草枯访导的膜脂过氧化有可能启动了钙信使系统,从而引起吁促膜脂过氧化作用。     

钙—钙调素信号系统与环境刺激

植物抗逆研究已有很大进展,但传递各种外界刺激的信号通路仍未可知,目前已有一些研究发现很多环境刺激与钙－钙调素系统有关,Ca^2 信号系统是很重要的一种信号途径,CaM是目前已知的胞内Ca^2 信号受体中最重要的一种,参与了多种生理活动的调节,在热激领域中,研究者已提出Ca^2 -CaM系统可能参与了热激反应,在基因调节水平,转录水平,蛋白水平均有Ca^2 和CaM参与热激的证据,其它环境刺激也能引起植物体内Ca^2 和CaM的一系列变化,这为研究各种环境刺激可能的信号通路提供了基础和依据。     

钙在植物盐胁迫中的作用

钙(Ca2+)既是植物重要的营养元素,也可作为第二信使感受到外界环境刺激,引起一系列保护性生理反应,从而减轻环境胁迫的伤害。盐胁迫严重影响植物(农作物)发育、生长和产量。大量研究表明,Ca2+对植物盐害具有抗性。现就针对盐胁迫对植物的伤害机制和Ca2+在盐胁迫中的功能和调控机制的研究进展进行综述。     

植物角质膜研究进展

植物的角质膜是植物与外界环境的交界面, 有利于植物减少蒸腾、抵抗紫外伤害和防止病虫害等。植物与外部环境相互作用的过程中, 其角质膜会构建自身的防御系统, 如通过自身结构、成分的改变及产生次生代谢产物来减轻外界不利环境因子的胁迫。因此, 植物角质膜与环境之间的密切关系对于植物生长有着重要意义。该文综述了植物角质膜的结构、成分、形成、功能及其与次生代谢和环境的关系, 同时对研究中存在的问题进行了讨论并展望了相关领域的研究前景。     

植物膜联蛋白(Annexin)的研究进展

植物膜联蛋白属于D类膜联蛋白是在植物中的一类钙和磷脂结合蛋白。植物膜联蛋白约占植物总蛋白含量的0.1%,与动物膜联蛋白在分子量、氨基酸序列及Ca~(2+)与磷脂结合的能力上,都拥有较高的同源性。植物膜联蛋白的亚细胞定位具有多样性,与胞质Ca~(2+)浓度、细胞所处pH、植物组织及外界环境有关。植物膜联蛋白的表达具有组织特异性,且受到各种生物及非生物因子在转录及翻译后水平的调控。植物膜联蛋白具有与植物肌动蛋白结合、参与钙离子通道形成、膜动力学功能、具有ATPase/GTPase及过氧化物酶活性等生物功能,在植物生长发育及响应逆境胁迫过程中起重要作用。本综述从植物膜联蛋白的进化、结构、亚细胞定位、表达调控和生物学功能方面进行综述,旨在为深入研究植物膜联蛋白的功能及其应用提供参考。     

动植物中COP1泛素连接酶介导的信号转导与蛋白质稳态调控

COP1 E3泛素连接酶最初是在植物中作为光形态建成的关键抑制因子被发现和广泛研究的，是植物生长发育和环境适应过程中的核心“开关”。光受体接收外界环境信号后传递给COP1,COP1再靶向调控下游核心转录因子，从而完成光形态建成等生命过程。在哺乳动物中，尽管大部分光受体都消失，但COP1仍在代谢调控和肿瘤发生过程中靶向重要的转录因子。通过比较动植物中COP1调控过程的异同发现，哺乳动物中COP1所感知的上游信号几乎是未知的，其中COP1结合CRL4形成的复合体E3泛素连接酶的组装机制调控仍不清楚。植物中光是其主要能量来源和COP1的主要上游信号，而作为动物的主要能量来源，葡萄糖和相关激素很可能也是动物COP1的上游信号。同时，通过总结医学研究中针对蛋白质泛素化相关过程的丰富靶点和相关药物，可以为植物COP1等E3泛素连接酶的研究提供有效工具。COP1在细胞生命过程调控中至关重要，其功能和作用机制随着进化而产生多样性，尚有待继续深入探究。