植物冷响应基因调控和冷信号转导

植物细胞内存在丰富多样的冷响应基因,但只有一部分与植物的抗冷性有关.植物抗冷性状是由多基因调控的累积性状,CBF(CRT-DRE binding factors)是许多抗冷基因的转录激活子;Ca2 与蛋白质的磷酸化和去磷酸化反应参与了冷信号转导;最近分子方面的的证据也表明在植物细胞内存在着冷信号转导的负调控元件.     

冷敏感植物的低温光抑制及其生化保护机制

阐述了冷敏感植物光抑制的发光机理、光与低温在光抑制中的关系及冷敏感植物在低温光抑制过程中的生理化变化,并结合冷锻炼对植物的影响,介绍了植物防制光破坏的生化机制。     

拟南芥CBF冷反应通路

就植物在遭受冷胁迫时被激活的应对冷胁迫伤害的两种反应通路中的CBF冷反应通路,从CBF的发现到调控机制以及通路组成的研究进展作了介绍。     

植物的冷调节蛋白

冷害是世界范围内普遍存在的问题。冷驯化是通过低温诱导植物形成抗冷力的过程。冷调节蛋白是植物在冷驯化下产生的特异性蛋白质,与植物的抗冷力密切相关。随着分子生物技术的发展,成为近年来抗冷生理研究的热点之一。本文介绍了植物冷调节蛋白的分布、结构、性质、功能及诱导调控等方面的最新研究进展,并展望了将来的研究方向。     

植物的冷调节蛋白

冷害是世界范围内普遍存在的问题。冷驯化是通过低温诱导植物形成抗冷力的过程。冷调节蛋白是植物在冷驯化下产生的特异性蛋白质 ,与植物的抗冷力密切相关。随着分子生物技术的发展 ,成为近年来抗冷生理研究的热点之一。本文介绍了植物冷调节蛋白的分布、结构、性质、功能及诱导调控等方面的最新研究进展 ,并展望了将来的研究方向。     

植物冷驯化相关基因研究进展

摘要 冷驯化是与提高植物抗冷性有关的生物化学及生理学过程, 主要包括寒驯化(cool acclimation)和冻驯化(freezing acdimation)。在冷驯化过程中, 植物体内许多基因在转录水平上的表达受到影响, 已经克隆了大量的相关基因,它们组成复杂的分子调控网络。目前研究表明不依赖ABA的低温信号转导途径是植物冷驯化机制的重要组成部分, 其中CBF/DREB1是该调控过程的关键转录因子, 与植物通过冷驯化而提高冰冻耐受能力密切相关。进一步利用转基因技术, 可有效地改善作物的耐冷性状。     

植物抗冷分子生物学研究进展（综述）

温度是植物生长的必要条件,然而低温却是限制作物生产的重要因素,为此,各国政府及研究部门一直都把植物低温适应性问题作为一个重要的研究课题．按照低温的不同程度,植物的低温伤害可分为冷害（ｃｈｉｌｌｉｎｇ ｉｎｊｕｒｙ;零上低温对植物的伤害）和冻害（ｆｒｅｅｚｉｎｇ ｉｎｊｕｒｙ;零下低温对植物的伤害）两大类。早期关于植物冷害机理和抗冷机理的研究,是从比较冷敏感（ｃｈｉｌｌｉｎｇ－ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）植物和抗冷（ｃｈｉｌｌｉｎｇ－ｉｎｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）植物或比较未经冷驯化的植物（ｎｏｎ－ｃｏｌｄ－ａｃ…     

假冷蕨属孢子形态研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜对假冷蕨属4种植物的孢子进行了详细观察,并与亲缘关系较近的冷蕨属、蹄盖蕨属植物孢子形态进行比较。结果表明,假冷蕨属孢子均为单裂缝,两侧对称,极面观为椭圆形,赤道面观为肾形,周壁表面具不规则脊状褶皱,连接成网状。假冷蕨属与蹄盖蕨属孢子形态特征相似,亲缘关系较近。     

玉米（Zea mays L.）过氧化物酶编码基因px和冷调控蛋白编码基因cld的物理定位

过氧化物酶是植物抗病过程中的关键酶,也参与植物抗低温胁迫以及一些正常的植物生长发育生理过程。冷调控蛋白是植物抗低、高温的重要蛋白。近年的研究表明植物抗病、某些正常生长发育过程。冷调控蛋白是植物细胞程序性死亡有关。以玉米自效系黄早四为材料,采用生物素标记,利用原位杂效技术绎玉米中过氧化物酶和冷调控蛋白编码基因ｐｘ与ｃｌｄ进行了原位杂效定位,ＤＡＢ和荧光检测得到了一致的结果。在２号和７号染色体长臂同时     

微生物产生的冷休克蛋白研究进展

冷休克蛋白(cold shock protein,Csp)首先在大肠杆菌中发现,它与微生物对冷环境的适应及多种细胞功能有关。冷休克蛋白基因是一段编码70个左右氨基酸的DNA序列,在这段序列中有5′非翻译区(5′UTR)、冷盒及下游盒等特征。冷休克蛋白作为DNA或RNA结合蛋白在基因表达调控过程中起重要作用。冷休克蛋白在转录、mRNA稳定性及翻译等几个水平上被严格调控。     

植物冷激蛋白的研究进展

冷激蛋白是存在于细菌、植物与动物中的一类高度保守的核酸结合蛋白,其通过RNA分子伴侣活性参与转录、翻译及生长发育和逆境胁迫应答等细胞生理活动。本文主要从植物冷激蛋白的结构、表达模式、生物学功能以及应用前景等几个方面介绍了植物冷激蛋白的研究进展。     

昆虫耐寒性研究

昆虫是变温动物,气候变化是造成种群季节消长的基本原因之一。尤其在不良的低温环境中,昆虫耐寒力的高低是其种群存在与发展的种要前提,昆虫对低温的适应能力及其机理也因而成为昆虫生态学和生物进化研究中的一个深受重视的问题,本文论述了与耐寒性直接相关的过冷却点昆虫的抗寒对策,明确了昆虫耐寒性的一些基本概念,一方面从环境影响昆虫的角度对耐寒性的一般规律,如季节性变化,地理变异快速冷驯化的作用等做了简要的概念括,另一方面阐述了昆虫适应环境的生理生化机制,包括低分子量的抗冻物质的产生,冰核剂的作用及抗冻蛋白的功能等做了简要的概括,另一方面简单述了昆虫适应环境的生理生化机制,包括低分子量的抗冻物质的产生,冰核剂的作用及抗冻蛋白的功能等。强调昆虫与环境相互作用过程中的生态生理适应,并指出昆虫耐寒性应当与生活史中别的因素联系起来,这样才能对耐寒性有一个更加全面的理解。     

Effects of Mild Chronic Intermittent Cold Exposure on Rat Organs

Cold adaptation is a body''s protective response to cold stress. Mild chronic intermittent cold (CIC) exposure has been used to generate animal models for cold adaptation studies. However, the effects of mild CIC exposure on vital organs are not completely characterized. In the present study, we exposed rats to mild CIC for two weeks, and then measured the body weights, the weights of brown adipose tissue (BAT), the levels of ATP and reactive oxygen species (ROS) in the brains, livers, hearts, muscles and BATs. Rats formed cold adaptation after exposure to CIC for two weeks. Compared to rats of the control group that were hosted under ambient temperature, rats exposed to mild CIC showed a lower average body weight, but a higher weight of brown adipose tissue (BAT). Rats exposed to CIC for two weeks also exhibited higher levels of ATP and ROS in all examined organs as compared to those of the control group. In addition, we determined the expression levels of cold-inducible RNA binding protein (Cirbp) and thioredoxin (TRX) in rat tissues after 2 weeks of CIC exposure. Both Cirbp and TRX were increased, suggesting a role of these two proteins for establishment of cold adaptation. Together, this study reveals the effects of mild CIC exposure on vital organs of rats during CIC exposure.     

植物冷驯化相关信号机制

植物经过非致死温度的处理可以获得更强的抗冷能力叫做冷驯化,主要包括寒驯化和冻驯化 .在冷驯化过程中,质膜首先感受冷信号,调节胞质中IP3的含量,诱导胞质Ca2+浓度的升高,从而激活CBF基因的表达.至今已经克隆了大量的冷调控基因,组成了复杂的信号传导网络,其中ICE1-CBF-COR通路在植物的冷驯化过程中起到重要的作用.ICE1基因编码一个MYB类型的碱性螺旋 环-螺旋（bHLH）转录因子,在上游调节CBF和 其它转录因子的表达,提高抗冷性. HOS1蛋白通过泛素化介导的蛋白降解负调控ICE1,另外,CBF还通过转录的自我调控保持恰当的表达水平.基因的分析研究证明,RNA修饰和核质转运在植物的抗冷过程中也具有重要作用.在不依赖于CBF的途径中,转录因子HOS9和HOS10在调节抗冷有关基因的表达和提高抗冷能力方面具有至关重要的作用.     

Dynamic Phosphoproteome Profiling of Zebrafish Embryonic Fibroblasts during Cold Acclimation

Temperature affects almost all aspects of the fish life. To cope with low temperature, fish have evolved the ability of cold acclimation for survival. However, intracellular signaling events underlying cold acclimation in fish remain largely unknown. Here, the formation of cold acclimation in zebrafish embryonic fibroblasts (ZF4) is monitored and the phosphorylation events during the process are investigated through a large‐scale quantitative phosphoproteomic approach. In total, 11 474 phosphorylation sites are identified on 4066 proteins and quantified 5772 phosphosites on 2519 proteins. Serine, threonine, and tyrosine (Ser/Thr/Tyr) phosphorylation accounted for 85.5%, 13.3%, and 1.2% of total phosphosites, respectively. Among all phosphosites, 702 phosphosites on 510 proteins show differential regulation during cold acclimation of ZF4 cells. These phosphosites are divided into six clusters according to their dynamic changes during cold exposure. Kinase–substrate prediction reveals that mitogen‐activated protein kinase (MAPK) among the kinase groups is predominantly responsible for phosphorylation of these phosphosites. The differentially regulated phosphoproteins are functionally associated with various cellular processes such as regulation of actin cytoskeleton and MAPK signaling pathway. These data enrich the database of protein phosphorylation sites in zebrafish and provide key clues for the elucidation of intracellular signaling networks during cold acclimation of fish.     

冷激蛋白的研究进展

冷激蛋白（CSPs）广泛存在于革兰氏阳性菌和阴性菌中,它是细胞在应对冷刺激时所产生的一系列7 ku左右的蛋白质,结构上富含芳香族氨基酸,起着重要的分子伴侣作用,能够增强细胞抵御冷激环境胁迫的能力.以大肠杆菌、枯草杆菌、嗜热链球菌、沙门氏杆菌等为例,介绍各种冷激蛋白在产生、结构、调控等方面的异同,以及它在生产、生活中的应用价值.     

Cold shock and fish

Rapid decreases in water temperature may result in a number of physiological, behavioural and fitness consequences for fishes termed ‘cold shock’. Cold‐shock stress occurs when a fish has been acclimated to a specific water temperature or range of temperatures and is subsequently exposed to a rapid decrease in temperature, resulting in a cascade of physiological and behavioural responses and, in some cases, death. Rapid temperature decreases may occur from either natural (e.g. thermocline temperature variation, seiches and storm events) or anthropogenic sources (e.g. varied thermal effluents from power generation and production industries). The magnitude, duration and frequency of the temperature change as well as the initial acclimation temperatures of individuals can influence the extent of the consequences of cold shock on fishes. Early research on cold shock focused on documenting mortality events associated with cold shock. However, in recent years, a shift in research has occurred where the focus of cold‐shock studies now involves characterizing the sublethal effects of cold shock in terms of the stress response in fishes. This shift has revealed that cold shock can actually be used as a tool for fisheries science (e.g. to induce polyploidy). The cold‐shock stress response offers opportunities to develop many exciting research questions, yet to date, cold‐shock research has been largely unfocused. Few studies attempt to link laboratory physiology experiments with ecologically relevant field data on behaviour, growth, bioenergetics and fitness. Additional research will allow for the development of more focused and robust management policies and conservation initiatives. This review synthesizes the sublethal physiological and behavioural consequences of cold‐shock stress on fishes, identifies natural and anthropogenic sources of cold shock, discusses the benefits of cold shock to fisheries science and describes mitigation and management efforts. Existing knowledge gaps and opportunities for future cold‐shock research are presented.     

海洋细菌QD80低温碱性蛋白酶的基因克隆和性质

对海洋细菌QD80所产低温碱性蛋白酶进行了基因克隆和序列分析,对此酶的性质进行了初步研究.此酶基因开放阅读框架为1377bp,分子量为49.9kD.此序列上游-8bp处为该基因的SD序列,-10区和-35区分别有5′TAGAAT3′和5′TTGACC3′的保守序列.该酶最适pH为9.5,最适反应温度为30℃,在10℃酶活力仍能保持30%以上.该酶对氧化剂H2O2的抗氧化作用明显,浓度达到4gL时酶活仍保留85%.该蛋白酶的低温适应性和抗氧化特性将对其在低温洗涤领域的应用提供广泛的潜在应用价值.     

木本植物抗寒性概述(综述)

抗寒性是植物适应和忍耐低温胁迫的能力,是复杂的多基因特征,其研究历史悠久。近些年的研究为理解植物如何响应外界低温并获得抗寒性提供了重要线索。本文概述了低温下木本植物冰核及其传播、深度过冷却与玻璃化形成、低温锻炼的生理学与遗传调控、低温锻炼的分子生物学与遗传工程等方面的进展,以期为人们在维持重要作物高产的同时提高其抗寒性提供参考。