蓝光、紫外光的受体及其对CHS表达诱导的研究

植物在进化过程中形成了对环境信号反应的能力,光是植物生长发育中的一个重要的环境信号。综述了蓝光、紫外光的受体及蓝光、紫外光对编码植物类黄酮合成中的一个重要的限速酶——苯基苯乙烯酮合酶基因CHS的诱导作用,并介绍该反应信号转导的可能组分。     

拟南芥蓝光受体CRY2的功能及其介导的光形态建成

植物具备一套复杂的由两种蓝光受体和多种信号转导下游组分组成的蓝光感应系统,通过感受光照强度、光的方向和光周期,调节自身对蓝光的应答.蓝光反应的有效波长是蓝光和近紫外光(320～400nm),故蓝光受体也叫蓝光/近紫外光受体.CRY2(Cryptochromes,CRY)是一个核蛋白,在转录水平受蓝光的调节,它的作用是增加拟南芥对蓝光的敏感性.植物蓝光调节的反应主要有向光性、抑制幼茎伸长、叶绿体迁移、刺激气孔张开和调节基因表达等.对植物蓝光反应突变体分子生物学研究进展进行了综述,对蓝光受体及信号转导下游组分在植物发育中的作用及蓝光诱发植物作出反应的分子机制进行了探讨.     

植物蓝光受体研究进展

植物蓝光调节的反应主要有向光性、抑制幼茎伸长、叶绿体迁移、刺激气孔张开和调节基因表达等。蓝光反应的有效波长是蓝光和近紫外光(320—400am),故蓝光受体也叫蓝光／近紫外光受体。植物蓝光受体研究近年来取得较大进展。以拟南芥为例,已得到确认的受体至少有隐花色素(CRY1、2)和向光蛋白(phototropin)两大类。转基因拟南芥对蓝光、紫外光和绿光敏感,并发现CRY1是一个可溶性蛋白。CRY2编码一个核蛋白,蓝光在转录水平对该蛋白进行调节,它的作用是增加拟南芥对蓝光的敏感性。CRY1和CRY2共同介导了拟南芥植物的向光性。隐花色素的蛋白与辅基之间以非共价键连接,可以吸收蓝光和近紫外光。CRY1和CRY2蛋白之间,尤其是N端相似性很高。向光蛋白目前只发现PHOT1和PHO12两种,向光蛋白作为丝／苏氨酸激酶蓝光受体含有两个光氧化结构域(LOV)并参与了植物向光性叶绿体运动、气孔开放等。     

过氧化氢酶在植物胁迫响应中的功能研究进展

作为信号分子的过氧化氢是植物复杂信号传导中的一个重要组成部分,它介导了多种植物胁迫反应并对其平衡的维持和调控起到了非常重要的作用。越来越多的研究证实了胁迫反应中过氧化氢酶与过氧化氢含量的变化有一定的关系,同时又和其它信号因子存在着交互作用。本文综述了近年来过氧化氢酶在植物遭受病害、水分、盐渍、光等胁迫反应中的调控作用,以及在这些反应中过氧化氢酶、过氧化氢、蛋白激酶、转录因子与其它信号分子所构成的可能信号网络和过氧化氢的限速步骤方面的研究进展。     

光受体及光信号转导

植物在进化过程中形成了对环境信号反应的能力,光是植物生长发育中的一个重要的环境信号。植物为了更好地生长和发育形成了精密的光信号接收和转导系统。本文介绍近年来光信号接收即光受体和光信号的转导研究进展。     

光受体及光信号转导

植物在进化过程中形成了对环境信号反应的能力,光是植物生长发育中的一个重要的环境信号.植物为了更好地生长和发育形成了精密的光信号接收和转导系统.本文介绍近年来光信号接收即光受体和光信号的转导研究进展.     

NO在植物中的调控作用

一氧化氮（NO）是一种易扩散的生物活性分子,是生物体内重要的信号分子。植物细胞通过NO合酶、硝酸还原酶、或非生化反应途径产生NO。NO参与植物生长发育调控和对生物与非生物环境胁迫的应答反应,大量证据表明NO是植物防御反应中的关键信使,其信号转导机制也受到越来越多的关注。本文主要通过讨论NO的产生、对植物生长周期的影响、在植物代谢中的信号调节以及参与细胞凋亡来阐述NO在植物中的作用。     

NO在植物中的调控作用

一氧化氮(NO)是一种易扩散的生物活性分子,是生物体内重要的信号分子.植物细胞通过NO合酶、硝酸还原酶、或非生化反应途径产生NO.NO参与植物生长发育调控和对生物与非生物环境胁迫的应答反应,大量证据表明NO是植物防御反应中的关键信使,其信号转导机制也受到越来越多的关注.本文主要通过讨论NO的产生、对植物生长周期的影响、在植物代谢中的信号调节以及参与细胞凋亡来阐述NO在植物中的作用.     

植物中一氧化氮的生理作用

No是一种易扩散的生物活性分子,是生物体内重要的信号分子。植物细胞通过NO合酶,硝酸还原酶,或非生化反应途径产生NO。NO参与植物生长发育调控和对生物和非生物胁迫的应答反应。主要通过讨论No的产生,对植物生长发育的影响及在抗逆反应中的信号调节来阐述No在植物中的作用。     

蓝光对真菌的调控作用及研究进展

蓝光是环境中的重要信号因子,可影响微生物特别是真菌的生理周期、形态变化、基因表达,进而影响微生物的代谢活动。在国外,蓝光对微生物的影响研究是一个热点问题,并进行了较深入的研究,已在真菌中发现了一些蓝光受体因子。主要综述了蓝光对真菌影响的一些研究进展。     

真菌发育过程中的蓝光诱导

本文对多种真菌在发育过程中受蓝光诱导的现象进行了综述。蓝光可以诱导多种真菌的形态发生和发育,包括孢子的产生和菌丝的延伸等。此外,蓝光还可引起真菌的生理和生化改变,如细胞膜对离子的通透性的变化、类胡萝卜素的合成等。真菌也存在一个蓝光信号系统,通过蓝光受体接受蓝光信号,导致了真菌的一系列形态发生和生理生化的变化。     

Blue Light Reception in Phycomyces: Red Light Sensitization in madC Mutants

Sporangiophores of the zygomycete fungus Phycomyces blakesleeanus are sensitive to near UV and blue light. The quantum effectiveness of yellow and red light is more than 6 orders of magnitude below that of near UV or blue light. Phototropism mutants with a defect in the gene madC are about 10⁶ times less sensitive to blue light than the wild type. These mutants respond, however, to yellow and red light when the long wavelength light is given simultaneously with actinic blue light. In the presence of yellow or red light the photogravitropic threshold of madC mutants is lowered about 100-fold though the yellow and the red light alone are phototropically ineffective. A step-up of the fluence rate of broad-band red light (> 600 nm) from 6 × 10^?3 to 6W m^?2 elicits, in mutant C 148 madC, a transient deceleration of the growth rate. The growth rate of the wild type is not affected by the same treatment. The results are interpreted in terms of a red light absorbing intermediate of the blue light photoreceptor of Phycomyces. The intermediate should be short-lived in the wild type and should accumulate in madC mutants.     

不同光强光质对艾草生长及挥发油成分积累的影响

为探究光照对艾(Artemisia argyi)的产量及主要挥发油成分积累的影响,以蕲艾组培苗为试材,采用高光强、红光、蓝光等进行不同光强光质处理实验。结果表明,高光强及蓝光处理可促进艾生物量积累,红光和蓝光处理可促进植株伸长。高光强、红光及蓝光均可提高艾叶挥发油中1,8-桉油素、β-萜品醇含量。高光强还能促进龙脑积累,而蓝光处理下可检测到较多在其他光照条件下未检测到的化合物,如萜烯和蓝桉醇等物质。对不同光强光质处理下光受体及光响应转录因子基因表达量进行分析,在高光强处理下,所有光受体的表达量均显著升高;而响应不同光质的对应光受体基因表达量增加。光受体基因表达与艾生物量及主要挥发油的相关性分析表明,光受体基因表达对艾草生物量的影响起重要作用,且不同光处理调控可通过光受体响应并级联调控相关基因表达,调控艾叶生长及挥发油的合成。高光强和蓝光处理下,艾草的生物量及有效挥发油代谢物增加,可在艾草栽培中加以应用。     

不同光质补光对促早栽培‘瑞都香玉’葡萄果实品质的影响

以4年生‘贝达’嫁接的早熟葡萄品种‘瑞都香玉’为试材,研究设施促早栽培条件下,紫外光、蓝光和红蓝光不同光质补光对果实品质的影响,结果表明: 促早栽培节能日光温室内环境属于典型的弱蓝紫光和弱紫外光环境.与对照(未补光)相比,夜间6 h的蓝光和紫外光补光处理可显著加快葡萄果实发育过程中质量和果粒纵横径的增大、果实糖含量的升高以及酸含量的下降,红蓝光效果不明显.果实成熟期紫外光补光处理果实的单粒质量最高,蓝光与红蓝光处理显著高于对照;蓝光补光处理果实葡萄糖、果糖和总糖含量最高,紫外光次之,红蓝光略高于对照.与对照相比,蓝光补光处理可显著加快果实中里那醇、α-萜品醇、橙花醇等萜烯类组分含量高峰的出现,而紫外光、红蓝光补光处理差异较小.果实成熟期蓝光补光处理果实中里那醇、香茅醇等萜烯类物质含量最高,紫外光补光处理里那醇含量较高,香叶醇、己醛、E-2-己烯醛等主要香气物质的含量最高,而红蓝光补光处理里那醇的含量与对照相比有所降低.紫外光、蓝光和红蓝光3种光质补光处理均增加了果实中醛酮类物质的种类及含量.表明蓝光补光处理果实发育最快,成熟最早,糖含量最高,里那醇等萜烯类物质含量高峰出现的时间最早;紫外光补光处理果实的单粒质量最大,主要萜烯类组分含量高;红蓝光补光处理对改善果实品质的效果不明显.     

Distinct UV-B and UV-A/blue light signal transduction pathways induce chalcone synthase gene expression in Arabidopsis cells.

UV and blue light control the expression of flavonoid biosynthesis genes in a range of higher plants. To investigate the signal transduction processes involved in the induction of chalcone synthase (CHS) gene expression by UV-B and UV-A/blue light, we examined the effects of specific agonists and inhibitors of known signaling components in mammalian systems in a photomixotrophic Arabidopsis cell suspension culture. CHS expression is induced specifically by these wavelengths in the cell culture, in a manner similar to that in mature Arabidopsis leaf tissue. Both the UV-B and UV-A/blue phototransduction processes involve calcium, although the elevation of cytosolic calcium is insufficient on its own to stimulate CHS expression. The UV-A/blue light induction of CHS expression does not appear to involve calmodulin, whereas the UV-B response does; this difference indicates that the signal transduction pathways are, at least in part, distinct. We provide evidence that both pathways involve reversible protein phosphorylation and require protein synthesis. The UV-B and UV-A/blue light signaling pathways are therefore different from the phytochrome signal transduction pathway regulating CHS expression in other species.