外源基因在植物体内的表达调控机制

外源基因在植物体内的瞬时性或稳定性表达受植物本身代谢及分子水平的调控．同时也受来自受体植物的限制与修饰。通过调控性元件(启动子)可人为对外源基因进行调节。综述了外源基因在转基因植物体内的表达、调控及人为调节策略。     

重金属吸收转运调控基因NRAMP的功能及其作用机理研究进展

土壤中有害重金属会抑制植物生长,严重影响作物产量和品质。植物根、茎、叶等部位的质膜和液泡膜上广泛分布着天然抗性相关巨噬细胞转运蛋白(NRAMP),其氨基酸序列在各物种间高度保守并具有类似的二级结构。这些蛋白调控着土壤重金属的吸收及其在植物体内的隔离、分配和向地上部分运输。NRAMP基因在调控植物对土壤重金属的吸收和耐受性方面起重要作用,基于近年来对NRAMP的研究,本文综述了该家族成员的结构特征以及在不同植物中对多种重金属元素的吸收、转运、积累和解毒作用,探讨了植物NRAMP基因影响土壤重金属吸收作用机理及调控途径,为进一步揭示植物NRAMP家族基因的作用机理和推动土壤环境改善提供参考。     

植物鲜嫩组织电阻的构成

用高渗溶液处理植物鲜嫩组织,R_t增至对照的3～4倍,用电导率不同的营养液浸泡被测组织,发现R_t值并不依赖于环境溶液的电导率。在利用胞外电极和直流电测量R_t时,施加于组织的电流约有75～90％是流经共质体的。R_t主要是反映了共质体的电导状况,即反映了膜透性的大小和细胞间电偶联的程度。     

超富集植物重金属吸收转运机制的研究进展

简要概述了近年来重金属超富集植物在重金属吸收、转运和耐毒机制的一些进展．以及抗生物胁迫的可能机制。     

重金属污染环境的植物修复及其分子机制

重金属污染物的排放和扩散造成了日益严重的环境污染。如何消除环境中的重金属污染物已成为国际性难题。近年来,植物修复技术的出现和快速发展为我们展示了一条新的有效途径：即利用植物对重金属化合物的吸收、富集和转化能力去除土壤和水体中残存的重金属污染物。文章简要介绍了重金属污染物与植物修复的关系和植物修复的生理机制,重点总结了重金属污染环境的植物修复在分子生物学方面所取得的研究进展,包括有机汞裂解酶基因merB、汞离子还原酶基因merA和金属硫蛋白基因MT等的生物学功能及其在植物修复上的应用,展望了植物修复研究工作的发展方向,并针对汞污染提出了一套修复方案。     

植物花青素合成代谢途径及其分子调控

植物花青素是一种天然食用色素,具有安全、无毒的特点,具有预防心脑血管疾病、保护肝脏与抗癌等多种重要的营养和药理功能。因此,花青素在食品、医药保健、园艺和作物改良等方面均具有重要研究价值和应用潜力。该文综述了植物花青素合成代谢途径及其分子调控研究进展,概述了植物花青素的生物合成、代谢以及积累过程,重点介绍了影响植物花青素代谢的结构基因和调控基因及其作用机制,同时展望了花青素合成代谢相关基因的研究应用前景和发展趋势。     

植物对重金属镉的耐受机制

镉离子（Cd^2＋）具有强植物毒性,抑制植物生长,甚至使植物死亡。由于长期的环境选择和适应进化,植物发展出耐受机制,可减轻或避免Cd^2＋的毒害。硫转运蛋白、硫还原相关酶类以及半胱氨酸、谷胱甘肽和植物螯合肽合成基因的表达受Cd^2＋调控。同时这些基因的过表达也能提高植物对Cd^2＋的耐性。植物抗氧化系统对Cd^2＋胁迫诱发的活性氧的清除作用,具转运Cd^2＋活性的质膜转运蛋白促进Cd^2＋经共质体途径向木质部运输、装载,而后随蒸腾流向地上部迁移,具转运Cd^2＋活性的液泡膜转运蛋白促进Cd^2＋进入液泡的隔离作用,都在植物对Cd^2＋的耐性中起作用。     

植物叶绿素降解途径及其分子调控

文章介绍了近年来在叶绿素降解产物结构解析和关键酶基因克隆方面的最新成果,以及在此基础上的叶绿素降解途径修正及其分子调控机理研究。     

植物开花时间调控的信号途径

开花是植物从营养生长到生殖生长的一个重要转折点。花启动的时机对生殖生长的成功至关重要。开花时间受内在因子和环境因子的共同调节。通过对拟南芥的分子遗传学研究,确定至少存在4条调控开花时间的信号途径,即光周期途径、春化途径、自主途径和赤霉素途径。本文以拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 为主要研究对象简要综述了近年来在开花时间调控领域的研究进展。     

高等植物硝酸盐转运蛋白的功能及其调控机制

硝酸盐是植物从土壤中吸收的重要无机氮素形态。植物为适应含有不同浓度NO3-的土壤环境,进化出了高亲和硝酸盐转运系统(HATS)和低亲和硝酸盐转运系统(LATS),两个基因家族NRT1和NRT2家族分别参与了LATS和HATS的NO3-的吸收和转运。近年来,随着分子生物学技术和植物基因组学的快速发展,研究人员克隆出了大量参与硝酸盐吸收和转运的基因,并对这些基因的功能进行了深入研究,逐渐形成了复杂的硝酸盐调控网络。综述了植物中硝酸盐转运蛋白基因的克隆、表达及调控,并对进一步的研究作了展望,这些结果对于理解植物硝酸盐吸收的调控机制具有重要作用。     

Water recycling in leaves of Lithops (Aizoaceae)

Lithops plants consist of a pair of succulent leaves inserted on a short stem; in each growing season, young leaves develop in a cavity formed between the older pair. Young leaves can take up water from the older pair allowing the plant to maintain growth and leaf expansion even without external supply of water. Recycling water between vegetative organs is one of the possible adaptation strategies of plants under drought stress, but it had never been demonstrated experimentally in Lithops. The methodology used to verify the existence of water redistribution from old leaves to young leaves was fluorescence microscopy, using two dyes to follow the water pathway inside the plant: Sulforhodamine G (SRG) and 5(6)-carboxyfluoroscein diacetate (CFDA). In Lithops fluorescent tracers loaded into old leaves were found in young leaves, in 74% of the cases for SRG, in 59% of the cases for CFDA. Our data demonstrate that young leaves take up water from the old ones following both a symplastic and an apoplastic pathway. Water recycling is therefore one of the adaptive responses of these plants allowing them to perform at least a complete growth cycle even during prolonged drought stress periods, using the water stored in the older leaves.     

Ecophysiology of phloem loading in source leaves

The nature of phloem loading of photosynthesis products – either symplastic or apoplastic – has been a matter of debate over the last two decades. This controversy was reconciled by proposing a multiprogrammed loading mechanism. Different modes of phloem loading were distinguished on the basis of the variety of plasmodesmatal connectivity between the minor vein elements. Physiological evidence for at least two phloem loading mechanisms as well as recent support for coincidence between plasmodesmatal connectivity and the loading mechanism is shortly reviewed. The present paper attempts to correlate the plasmodesmatal connectivity between sieve element/companion cell complex and the adjacent cells (the minor vein configuration) – and implicitly the associate phloem loading mechanisms – with different types of climate. The minor vein configuration is a family characteristic. This enables one to relate vein configuration with ecosystem using the family distribution over the globe. The uneven distribution of vein types between terrestrial ecosystems indicates that apoplastic phloem loading predominates in cold and dry climate zones. Projection of the minor vein configuration on the Takhtajan system of flowering plants suggests evolution from apoplastic to symplastic phloem loading. Accordingly, the distribution of minor vein configurations suggests that drought and temperature stress have led to the transformation of the ancient symplastic mode into the more advanced apoplastic mode of loading.     

Nuove segnalazioni di funghi entomogeni

Abstract

New records of entomogenous fungi. — New records of six entomogenous fungi, three Ascomycetes (Cordyceps lloydii Fawcett, C. memorabilis Ces., C. riverae Pacioni) and three Deuteromycetes (Akantomyces aranearum (Petch) Mains, Hirsutella citriformis Speare, Troglobiomyces guignardii (Maheu) Pacioni) are given. The new records allow to expand the known area of distribution of these parasites, to confirm the particular condition for fructification needed by some of them and to give new details for the less common species.     

超积累植物伴矿景天镉耐受基因SpMT2的分离及功能鉴定

超积累植物由于其对重金属具有地上部超积累以及超耐受等特性,不仅是研究植物离子转运及毒性耐受的理想模式,而且在植物修复的发展和应用中具有不可替代的作用。伴矿景天是近年在我国境内发现的一种景天科镉(Cd)/锌(Zn)超积累植物。为鉴定其富集和耐受Cd的关键基因,笔者构建了其酵母表达cDNA文库,利用酵母的遗传互补系统筛选到一个极大提高了酵母抗Cd能力的基因SpMT2。SpMT2属于富含半胱氨酸(Cys)的金属硫蛋白(Metallothionein)家族。亚细胞定位表明SpMT2表达于酵母细胞质中,并特异地提高酵母对Cd的抗性。进一步研究发现SpMT2的表达显著降低了酵母液泡中Cd含量,但酵母吸收的总Cd含量无显著变化。推测抗性增加是由于SpMT2在酵母细胞质中通过螯合Cd从而降低Cd对酵母的毒害。qRT-PCR分析表明SpMT2在伴矿景天的根和地上部都高丰度表达,且不受Cd诱导变化。鉴于SpMT2也定位于植物细胞质中,结合上述结果,推测SpMT2可能在伴矿景天细胞质中螯合Cd,在降低Cd毒害的同时可能还保持Cd在细胞质中的流动性,从而在Cd长途转运过程中也发挥重要作用。