水稻与病原物互作中植物激素功能的研究进展

水稻是我国最主要的粮食作物,在国民经济和生活中占据重要地位。在水稻的周年生产中,病虫害的控制最为关键。因此,了解水稻与病虫害的互作机理,对水稻的育种和生产具有重要指导意义。植物激素是在植物生命活动中必不可少,调控植物生长、发育、衰老等主要生理过程的一类有机分子。近年来,大量实验证据表明,在植物与病原物互作过程中,植物内源激素也发挥着重要作用。随着水稻抗病和感病的机理解析越来越多,有关植物激素所扮演的重要功能角色也愈发清晰。其中,水杨酸、茉莉酸和乙烯研究最为广泛,它们之间的相互拮抗或协同效应决定了植物对病原物的防御反应强度。其它激素如:油菜素内酯、赤霉素、生长素、细胞分裂素、脱落酸等,单独或者通过调控水杨酸、茉莉酸和乙烯信号分子转导网络也参与植物与病原物互作过程。本研究综述了各大植物激素在水稻抗病或感病中作用,并对其未来研究进行展望,以便为水稻病害的防治提供理论依据。     

植物防御激素介导的信号途径间的交叉对话

植物与病原物相互作用的过程中,植物体内发生一系列的信号传递,并激发植物的防御体系,使植物产生抗病性反应。目前已经明确植物激素如水杨酸、茉莉酸和乙烯在调控抗病和防卫信号传导网络中扮演了重要的角色。该文综述了近年来国内外有关3种信号途径间相互作用方面的研究进展,同时阐述了NPR1、EDS1、MPK4等关键调控蛋白在协调这些复杂关系中的作用,并对今后的研究前景进行了展望。     

茉莉酸及其信号传导研究进展

茉莉酸及其衍生物茉莉酸甲酯等统称为茉莉酸盐,是广泛存在于植物中的一种生长调节物质,在植物细胞中起着非常重要的作用.茉莉酸作为信号分子广泛参与调节植物的生长发育和胁迫响应过程.本文主要就茉莉酸的生物合成、茉莉酸的信号传导途径和调控机制、茉莉酸的信号传导途径与乙烯、脱落酸、水杨酸和一氧化氮信号传导途径的相互关系进行了综述.     

植物抗病机制及信号转导的研究进展

植物的抗病机制是植物病理学研究的重点。随着分子生物学的不断发展,人们对植物与病原之间的互作机制有了更多的了解。综述了近年来植物抗病分子机制方面的研究进展,同时阐述了钙离子、活性氧、水杨酸、茉莉酸\乙烯、一氧化氮及异源三聚体G蛋白等信号分子介导的信号转导途径在诱导植物防卫反应中的作用,并对今后的研究前景进行了展望。旨为病害防治提供思路。     

渗透胁迫及信号处理对海南粗榧叶绿素荧光特性的影响

为了探究甘露醇、氯化钠的渗透胁迫和脱落酸、茉莉酸甲酯、乙烯利、水杨酸等信号物质对海南粗榧(Cephalotaxus hainanensis)叶片叶绿素荧光特性的影响,本研究以海南粗榧新鲜叶片为试材,分别选用甘露醇、氯化钠、脱落酸、茉莉酸甲酯、乙烯利、水杨酸处理海南粗榧叶片,测定PSⅡ实际量子产量Y(Ⅱ)、非光化学淬灭系数(NvPQ)、光化学淬灭系数(qP)等叶绿素荧光参数.结果表明:甘露醇处理和氯化钠处理在短时间内可以造成这些参数的波动,然而在24 h后,这些参数趋于平稳,大多数可以恢复到对照水平,但渗透胁迫处理后的Y(Ⅱ)值显著降低,NPQ值却显著升高.在脱落酸、茉莉酸甲酯、乙烯利、水杨酸等信号物质处理后,叶绿素荧光参数多呈现出和甘露醇处理或氯化钠处理相似的趋势,表明了渗透胁迫可能通过不同的信号转导通路影响叶绿素荧光特性,其中水杨酸信号通路可能参与了叶片实际光能转换效率适应调节.     

植物激素家族的新成员

90年代以前 ,植物激素家族只有五名成员 :生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯。 1 995年 ,由 3 5名国际知名专家认可 ,将茉莉酸、多胺类、水杨酸和油菜素甾醇类也列入植物激素名单之中。1 茉莉酸及其甲酯 :具有类似脱落酸的多种功能 ,如促进气孔关闭和呼吸作用 ,提高大麦的抗盐性等 ,还能诱导瓜类的卷须攀绕、大蒜的鳞茎形成。当植物受到创伤和某些病原菌入侵 ,其体内茉莉酸水平往往显著升高。2 多胺类 :是一类脂肪族含氮碱 ,包括二胺 (腐胺 )、三胺 (亚精胺 )和四胺 (精胺 )等 ,分别来源于三种氨基酸(精氨酸、赖氨酸和蛋氨酸 )。…     

植物激素调控丛枝菌根发育的作用机制研究进展

丛枝菌根（arbuscular mycorrhiza，AM）是土壤中AM真菌和绝大多数维管植物根系长期进化过程中相互识别、相互作用形成的互利共生体。AM的发育与功能效应依赖AM真菌-寄主植物之间精准的“分子对话”，同时受到环境条件特别是土壤养分水平、干旱和盐渍化的制约。植物激素作为低浓度的小分子有机物，是参与调控AM共生过程的重要信号分子。其中，主要有9种植物激素参与AM发育过程且分工各有不同：独脚金内酯（strigolactones，SLs）参与AM真菌-寄主植物之间最初的共生识别，脱落酸（abscisic acid，ABA）和油菜素内酯（brassinosteroid，BR）促进前期的菌丝入侵，但水杨酸（salicylic acid，SA）和乙烯（ethylene，ET）抑制前期的菌丝入侵，生长素（auxin，Aux）、ABA和BR促进随后的丛枝形成而ET和赤霉素（gibberellin，GA）的作用则相反，茉莉酸（jasmonic acid，JA）对菌丝入侵与丛枝形成均可能存在正调控或负调控作用。目前细胞分裂素（cytokinin，CTK）在AM发育中的作用尚不明确。更为复杂的是，通常植物激素信号之间的交叉互作决定AM的发育进程。本文针对AM发育过程总结了不同植物激素的调控作用特点和不同植物激素信号之间的互作（协同或拮抗），以及胁迫条件下不同植物激素信号的可能调控机制。深入研究和系统阐明植物激素调控AM真菌-寄主植物共生的生理/分子机制，将有助于促进生物共生学理论研究及菌根技术的应用。     

ERF转录因子调控生物胁迫反应的研究进展

ERF家族是植物所特有的APETALA2/乙烯响应因子(APETALA2/ethylene-responsive factor,AP2/ERF)转录因子家族的一个主要亚家族,其成员结构特点是仅含有1个58-60个氨基酸组成的AP2/ERF结构域。有关该家族成员的大多数研究集中在与寒、旱等非生物胁迫方面,最近越来越多的研究表明ERF在植物抵御病虫侵害等生物胁迫方面也发挥着重要作用。ERF亚家族成员通过结合下游互作基因启动子区域的GCC box元件,从而激活或抑制这些病程相关基因的表达。同时ERFs参与水杨酸(salicylic acid,SA)、茉莉酸(jasmonic acid,JA)、乙烯(ethylene,ET)及过氧化氢(H2O2)等多种激素的信号途径,通过相互促进/拮抗高效协调体内不同激素抵御病原菌的入侵,提高植物的抗病、抗虫性。本文综述了ERF转录因子的结构功能特点、在不同植物抗生物胁迫中的调控方式,以及其通过协调不同激素信号途径相互作用来提高植物抗病虫的最新研究进展,并对其应用前景进行了展望。     

植物ERFs类转录因子在逆境胁迫中的作用

Ethylene responsive factors(ERFs)是植物中特有的一类重要的转录因子.ERFs转录因子含有一段高度保守的DNA结合区域,被称之为ERF区域.ERFs类转录因子可以直接与GCC-box等启动子结合,从而转录激活功能基因的表达,调节植株的抗性应答.它们参与植物的生长发育、代谢、生物胁迫和非生物胁迫相关的应答过程,并且在水杨酸和脱落酸和茉莉酸信号转导途径中发挥一定的作用,调控植物多个信号转导途径.现针对ERFs类转录因子在植物逆境胁迫中的研究进展进行讨论.     

植物激素糖基化修饰研究进展

植物激素对植物的生长发育有重要的调节作用。由于激素的作用依赖于其浓度, 所以植物内源活性激素的水平必须受到严格控制, 而糖基化修饰被认为是调控激素活性水平的重要方式之一。随着植物激素糖基化修饰相关糖基转移酶基因不断被克隆与鉴定, 多种植物激素的糖基化修饰机制和功能作用逐渐被揭示。该文重点介绍了近年来植物生长素、细胞分裂素、脱落酸、油菜素内酯、水杨酸、茉莉酸等植物激素的糖基转移酶活性鉴定与功能研究进展。同时, 对植物激素糖基化修饰领域存在的问题和发展前景进行了讨论。     

植物激素ABA调控植物根系生长的研究进展

脱落酸（abscisic acid,ABA）是一种重要的植物激素,在调控种子发育、种子休眠与萌发、抑制生长、促进落花落果、参与植物应对外界环境胁迫等过程中发挥着重要的生理功能。ABA还能与其他植物激素（如生长素、乙烯等）互作进而精细调控植物根系的生长。本文以模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana（L.）Heynh）为主要对象,对近年来国内外在ABA调控植物根系生长方面的研究成果、ABA与其他植物激素（如GA等）互作调控根系生长及调控非生物逆境下根系发育的机理等进行综述,并对其未来的研究方向进行了展望。     

次生代谢产物与植物抗病防御反应

次生代谢产物是由植物次生代谢产生的许多结构不同的小分子有机化合物,它们广泛参与植物的生长、发育、防御等生理过程。次生代谢产物在植物的抗病防御反应中发挥着重要作用,可以作为生化壁垒防御病原物侵染,还可以作为信号物质参与植物的抗病反应;在植物与病原物互作中,植物合成新的抗菌物质植保素,原有的抗菌物质也会增加。植物次生代谢产物的积累受到病原物、发育,环境等多种因素的调节。本文重点介绍次生代谢产物在植物抗病防御中的相关作用以及影响其合成的各种因素。     

植物激素ABA调控植物根系生长的研究进展北大核心CSCD

脱落酸(abscisic acid,ABA)是一种重要的植物激素,在调控种子发育、种子休眠与萌发、抑制生长、促进落花落果、参与植物应对外界环境胁迫等过程中发挥着重要的生理功能。ABA还能与其他植物激素(如生长素、乙烯等)互作进而精细调控植物根系的生长。本文以模式植物拟南芥( Arabidopsis thaliana (L.) Heynh)为主要对象,对近年来国内外在ABA调控植物根系生长方面的研究成果、ABA与其他植物激素(如GA等)互作调控根系生长及调控非生物逆境下根系发育的机理等进行综述,并对其未来的研究方向进行了展望。     

活性氧及膜脂过氧化在植物—病原物互作中的作用

介绍了植物-病原物互作中活性氧的产生与积累、活性氧清除系统酶活性和抗氧化物质含量的变化以及膜脂过氧化作用的发生;植物-病原物非亲和性互作与亲和性互作之间在这些方面的差异;活性氧在植物抗病反应中的作用。并对以上几个方面之间的关系进行了评述。     

水杨酸、茉莉酸和乙烯在调控蚕豆气L运动中的相互关系

以蚕豆下表皮为材料研究了水杨酸、(±)茉莉酸和乙烯对气孔运动的影响及其相互关系。结果表明,在一定范围内,水杨酸和乙烯利都可诱导气孔关闭,并且二者能够相互增强其作用强度;(±)茉莉酸能够促进气孔开度增大,加入(±)茉莉酸减弱了乙烯利对气孔运动的影响,(±)茉莉酸和乙烯利存在拮抗效应。降低内源乙烯的水平可以增强(±)茉莉酸促进气孔张开的作用、降低水杨酸的诱导气孔关闭效应。而水杨酸和(±)茉莉酸之间的关系比较复杂。     

韧皮部取食昆虫诱导的植物防御反应

刺吸式昆虫与寄主植物之间具有特殊的生物互作关系。本文对刺吸式昆虫取食韧皮部诱导的植物防御反应类型、 防御物质变化、 信号途径以及植物反应转录组学研究等方面进行综述。韧皮部取食昆虫取食诱导的植物防御反应机制主要包括： (1)改变自身的营养状况; (2)产生有毒的次生化合物; (3)产生防御蛋白。防御反应与植物水杨酸、 茉莉酸、 乙烯等信号分子密切相关。研究表明, 刺吸式昆虫取食诱导的植物防御反应主要引发以水杨酸为主的信号途径, 但相关分子互作机制还有待明确。日益丰富的基因组资源和不断发展的分子生物学技术为揭示植物防御反应中信号分子的作用机制、 找出植物内生抗性的特异因子以及阐明诱导防御机制奠定了基础。了解刺吸式昆虫取食诱导的植物防御反应, 为深入理解植物-昆虫间协同进化关系提供了依据, 为害虫治理和抗虫植物的培育提供了新的思路。     

植物激素检测技术研究进展

植物激素是植物体内合成的一系列痕量有机化合物,它们在植物的生长发育和环境应答过程中具有非常重要的作用,其超微定量及原位测定技术仍是制约植物激素研究的瓶颈问题之一。该文着重介绍了近年来茉莉酸及其甲酯、脱落酸、生长素、赤霉素和多肽激素等植物激素分析检测技术的最新研究进展,并对植物激素超微量、高灵敏检测技术研究中存在的问题和发展前景进行了简要的讨论。     

生物源蛋白激发子的研究进展

生物源蛋白激发子是一类能诱导植物产生防卫反应的特殊化合物,主要来源于病原微生物、其他微生物及寄主植物或由寄主-病原物互作后产生。病原微生物或其他微生物产生的激发子包括真菌的β-葡聚糖、糖蛋白、脂类物质和其他细胞壁组分;由寄主植物产生的激发子主要是细胞壁组分中的寡糖物质,如寡聚半乳糖醛酸和木聚糖片段;寄主-病原物互作后产生的激发子主要是互作过程中酶对寄主和病原物细胞组分修饰后产生的。生物源蛋白激发子与寄主植物作用后,通过一系列信号传导,诱导寄主植物产生乙烯、植保素、水杨酸、茉莉酸、病程相关蛋白等,导致植物中多种防卫反应的发生,从而可以控制病害的发展和传播,在农业生产上能够起到减少病虫危害达到增产的目的。近年来,人们对激发子的研究非常广泛,生物源蛋白激发子在生物防治中的作用也日益受到学者们的重视。该文就生物源蛋白激发子的种类:Harpin蛋白、Nep1-like蛋白家族、RXLR蛋白家族、Elicitins及其各类型激发子的功能、信号传导和作用机制的研究进展情况和在农业中的应用进行了综述,并提出了生物源蛋白激发子将来在农业生产中对病害防治方面的展望。     

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。     

高钙逆境对拟南芥根部基因表达的影响

土壤钙含量过高会对植物正常生长发育形成严重的威胁.这是中国西南喀斯特区域农业生产和环境保护的重要限制因素.了解植物对高钙胁迫的响应机制,可以促进喀斯特地区可持续农业发展和生态环境保护.为揭示植物对高钙胁迫相应的分子机理,本研究充分利用拟南芥(Arabidpsis thaliana)丰富的生物信息资源,系统比较和分析了对照和高钙胁迫处理情况下拟南芥根部的基因表达情况.40 mmol/L CaCl2处理明显抑制了拟南芥根部生长.转录组分析表明,高钙处理下,拟南芥根部乙烯、脱落酸和茉莉酸途径表达上调,其中,茉莉酸合成、响应和代谢途径相关基因表达均上调,说明这3个激素相关途径,对植物应对高钙胁迫具有重要的作用,尤其是茉莉酸相关途径.