植物果胶的生物合成与功能

果胶作为植物细胞壁多糖之一, 其结构和功能非常复杂。果胶主要由同型半乳糖醛酸聚糖(HG)、鼠李半乳糖醛酸聚糖I (RGI)和鼠李半乳糖醛酸聚糖II (RGII)组成。果胶类成分在维持细胞壁结构的完整性以及细胞间黏附和信号转导等方面发挥重要作用。研究果胶类成分的结构、分布和功能, 对理解细胞壁高级结构的构建和功能具有重要意义。然而, 3种果胶组分在细胞壁内如何交联形成高级结构并发挥生物学功能, 目前尚不明确。该文重点阐述果胶3种组分(HG、RGI和RGII)的生物合成、功能以及果胶的显微成像, 旨在为植物果胶结构及功能研究提供参考。     

植物原生质体的细胞壁再生

细胞壁作为植物细胞重要的组成部分,在决定细胞形状、维持机械支撑、吸收养分等方面发挥重要功能。因此,揭示植物细胞壁合成的调控机制具有重大的生物学意义。基于植物组织水平研究细胞壁的生物合成具有难以控制时间尺度、观察空间狭小等局限性。原生质体作为去除细胞壁的单个细胞是研究细胞壁再生的理想系统。在过去的几十年里报道了大量关于植物原生质体再生细胞壁的研究,但是关于细胞壁再生的机制尚不清楚。该综述介绍了目前应用于植物原生质体再生细胞壁研究的主要技术和取得的研究进展,并且对该领域的后续发展进行了展望,为进一步阐明植物细胞壁生物合成的机制提供理论参考。     

细胞骨架参与调控细胞壁形成的研究进展

植物细胞壁是地球上最丰富的可再生资源,也是植物细胞区别于动物细胞的特殊结构之一,它与细胞质膜及细胞骨架共同构成了植物细胞表面的细胞壁-质膜-细胞骨架连续体.细胞壁为植物细胞提供外部支撑结构,细胞骨架则在细胞内构成内部网络支架结构.近年来,有关植物细胞骨架调控细胞壁形成的研究有了很大进展,本文从细胞骨架参与细胞壁物质膜泡运输、细胞骨架调控纤维素微纤丝沉积、细胞骨架调控次生细胞壁加厚以及细胞骨架参与细胞壁形成信号的调控等方面进行了阐述和总结,并对今后的研究方向进行了展望.     

植物细胞壁蛋白质组学研究进展

植物细胞壁蛋白质在细胞代谢和发育调控、细胞壁组分修饰、信号转导及胁迫响应等生物学事件中具有重要功能.最近,国内外学者开展了大量植物细胞壁蛋白质组学的研究工作,并取得了巨大进展.本文详述了细胞壁蛋白质的分类、提取、鉴定及生物信息学分析的最新进展,总结了植物细胞壁蛋白质组学的应用和面临的挑战,提出了植物细胞壁蛋白质组学研究的框架图,以期为植物细胞壁蛋白质组学的广泛研究提供借鉴.     

植物细胞壁信号研究进展

细胞壁是植物细胞的特征性结构。传统知识认为细胞壁是一种没有活性的细胞结构,而近年来一些研究结果显示细胞壁也是具有活性的"细胞器",可以响应发育和环境信号而发生复杂的动态变化,或者产生一些信号分子,在植物细胞生长、分化和免疫反应等过程中发挥重要作用。本文概述了近年来植物细胞壁信号相关的研究进展。     

乌鲁木齐河源区12种藓类植物叶尖的微形态结构

对乌鲁木齐河源区生长的12种藓类植物叶尖的顶端细胞,以及与其相邻的其他叶尖细胞表面的小孔、乳突、角质层纹饰等微结构,进行光学显微镜和扫描电镜观察,为高山冻原区苔藓植物的结构、分类及生理生态学研究提供理论依据。结果表明:大多数藓类植物叶尖的顶端细胞透明,但形态各异,细胞比叶片细胞长,干时细胞壁有的收缩凹陷,有的并不收缩,细胞壁表面有不规则细纹及细小的颗粒;叶尖在干时边缘内卷或拧卷、细胞壁厚、表面有较多的小孔,这些特征有利于水分的吸收及抵御长期寒冷、反射太阳辐射对其伤害而适应环境所形成的生存策略。叶尖的类型对苔藓植物科、属级的分类意义不大,但其微形态如叶尖顶端细胞及其他细胞的形状、数目、细胞壁的凹陷程度以及其上角质层纹饰、乳突、粗疣及小孔等微形态结构特征,在同属的不同种之间存在明显差异,具有一定的分类学价值。     

从细菌,酵母及植物多糖合成酶的调控看花粉管胼胝质酶的调控

多糖作为结构和能量分子是植物重要的组成成分。植物细胞壁主要万分为多糖。细胞壁在确定细胞生长、形状方面起重要作用,细胞壁还参与细胞的营养吸收、信息传递,也是防止外源对细胞不良影响的第一道防线。不同植物细胞壁的多糖万分可作为食品、建筑及造纸原料,广泛的工业价值。通过描述细菌、酵母及植物多糖合成酶的机制,推断花粉管胼胝质合成酶的可能调控机制。     

植物细胞壁沟槽结构与生物质利用研究展望

细胞壁是植物细胞的重要组成部分,是生物质的主要成分,不仅对植物形态学起中心调控作用,还对植物机械强度、纤维品质和生物质综合利用起决定性作用.本文将简要介绍植物细胞壁结构与功能研究进展,重点分析细胞壁关键结构因子,原创性提出植物细胞壁纳米级沟槽结构模型与生物质酶解分子机理,并探讨遗传改良植物细胞壁结构的新方法与新途径,旨在从本质上极大提高生物质综合利用效率,改良棉花纤维品质和增强作物抗逆能力.     

细胞外基质在植物发育中的作用

植物细胞壁是由纤维素和果胶交联的多糖和蛋白质构成的既彼此独立,又相互作用的三维动力学网络。和动物的细胞外基质一样,植物细胞壁中的许多成分积极地参与植物细胞发育过程的调节,它们以某种方式将信息传递给细胞,调节细胞的行为,以便对各种外界环境作出相应的反应。因此细胞壁不再是一种环绕植物细胞的惰性结构,比起细胞壁,植物细胞外基质这一名词更能反映出这一动力学的特性。     

植物细胞壁的组成

植物细胞壁是一层位于植物细胞最外层的没有选择透过性的壁,是动物细胞和植物细胞的一个主要区分点。随着对细胞壁组成,结构以及合成机制的研究的不断深入,近年来,细胞壁的开发受到越来越多人的关注,本文通过综述细胞壁的组成以期能够对细胞壁的深入研究提供参考。     

细胞外基质在植物发育中的作用

植物细胞壁是由纤维素和果胶交联的多糖和蛋白质构成的既彼此独立,又相互作用的三维动力学网络。和动物的细胞外基质一样,植物细胞壁中的许多成分积极地参与植物细胞发育过程的调节,它们以某种方式将信息传递给细胞,调节细胞的行为,以便对各种外界环境作出相应的反应。因此细胞壁不再是一种环绕植物细胞的惰性结构,比起细胞壁,植物细胞外基质这一名词更能反映出这一动力学的特性。     

胞间连丝

植物细胞具有以纤维素等为主要成分的坚韧的细胞壁,使细胞保持着一定的形态,并造成相互间的隔离。多细胞植物体内相邻细胞之间的连接与动物不同,其独特的连接机构称做胞间连丝。胞间连丝乃是相邻细胞穿过细胞壁的细胞质通路。1879年,坦戈(Tangl)首先发现了现间连丝。近些年来通过电子显微镜的观察和电生理学的研究,证明了胞间连丝普遍存在于植物的活细胞之间。不同种类的植物、同一种类植物的不同组织的细胞之间,胞间连丝的大小和数目有很大的变异。胞间连丝不均     

植物细胞壁研究进展

植物细胞壁是一种复杂的网状结构,其成分包含纤维素、半纤维素、果胶和少量的结构蛋白等。在植物细胞生长过程中,细胞能产生伸展素蛋白,打断纤维素和半纤维素之间的氢键,引起细胞膨压驱动的细胞壁扩张。成熟细胞壁扩张性的丧失是由于细胞壁硬化作用而对扩张性蛋白的作用不敏感造成的,细胞壁成熟过程中很多不同的连接会同时发生,当细胞壁基质多聚体分子之间的连接增加到一定的程度。细胞壁的伸长就会被完全抑制。     

高寒冰缘区15种藓类植物茎的形态结构研究

采用石蜡切片方法和扫描电镜方法,对高寒冰缘区生长的15种藓类植物茎的结构进行解剖学观察分析,为高寒冰缘区藓类植物在极端环境下的生存机理及其生态应用提供依据。结果表明:高寒冰缘区的15种藓类植物的茎分为表皮、皮部、中轴三部分。茎表皮细胞多为一层,长短不一,细胞壁表面粗糙,表面纹饰多为鳞片状、颗粒状、浅窝点状,表皮细胞的细胞壁加厚程度不同;皮部所占面积最大,大部分有内、外皮部的分化,细胞壁由外向内逐渐变薄,细胞由小到大又到小的整齐或镶嵌排列;中轴分化但其细胞数多少不一,细胞壁多具角隅加厚。研究认为,高寒冰缘区藓类植物具有典型的耐寒、耐旱结构特征,这些结构特征能够增强藓类植物的支撑和传导水分的作用,以抵御长期寒冷、干旱、多强风等恶劣环境;其中细胞的形状、数目、细胞表面的纹饰等微形态结构特征也具有潜在的分类学意义。     

植物细胞壁形成机制的新进展

细胞壁是植物细胞重要的特征结构,也是地球上最大的可再生碳水化合物资源库.随着近20多年研究技术的发展和多学科交叉手段的应用,植物细胞壁的形成机理得到了很大程度的揭示,勾画出了细胞壁合成、物质转运、形成调控、沉积重构等基本的代谢框架,涉及从胞内到胞外一系列的合成、转运和调控途径.本文概述了近年来细胞壁形成机理研究的热点问题和最新进展,包括对细胞壁结构和成分的新认识,纤维素合成场所(细胞质膜)和非纤维素多糖合成场所(高尔基体)中关键蛋白的挖掘及作用机制的新发现,细胞壁物质膜泡转运与细胞骨架的关系,以及细胞壁形成信号与转录调控网络的新进展.这些发现不仅使人们对细胞壁的合成机理有了更深入的认识,也为细胞壁经济价值的开发与利用奠定了重要的理论基础.同时本文还对该领域未来可能的热点和研究方向进行了展望.     

脂多糖诱导植物细胞产生NO的光学分子成像检测

脂多糖（lipopolysaccharides, LPS）是革兰氏阴性细菌细胞壁的主要成分,被植物感知后,启动植物防御反应。利用荧光探针分子成像及激光共聚焦扫描显微镜技术,在位、直观检测了LPS诱导下,拟南芥细胞产生重要信号分子一氧化氮（ NO）的时空特征。LPS诱导细胞产生大量NO,这些NO主要定位在细胞膜周围,且是在LPS处理90 min后出现。NO合成酶抑制剂L-单甲基精氨酸能明显抑制LPS诱导的NO生成,说明LPS诱导NO产生是NO合成酶途径依赖的。该研究结果有助于深入理解LPS作用机制以及NO信号传导通路的全貌,并为生物物理技术在相关植物生理研究中的应用提供一定的借鉴作用。     

植物原生质体在分子细胞生物学研究中的应用

植物原生质体是去除了细胞壁的裸露细胞,其具有细胞全能性,现广泛应用于植物分子细胞生物学的研究中,可以大大缩减实验周期,并有助于得到体内实验的实时检测数据。该文除了介绍植物原生质体的提取和纯化方法外,还对国内外利用各种植物的原生质体进行细胞瞬时转化、亚细胞定位、细胞融合和大分子复合物相互作用等试验进行了总结和讨论。植物原生质体还可用于基因表达模式的实时检测,并作为生物反应器的受体细胞进行代谢物的体外生产。此外,还对当前该技术所面临的瓶颈进行了分析,为植物原生质体在分子细胞生物学领域的应用提供帮助,为技术的优化和推广提供参考。     

拟南芥种皮粘液质形成及调控机制研究进展

植物细胞壁是地球上储量最丰富的可再生资源,是人类生产和生活中能源、纤维、建筑材料和造纸等原料的主要来源。植物细胞壁的形成机制一直是近年来的研究热点,研究植物细胞壁的形成机制不仅有助于更高效地将细胞壁转化为生物乙醇等可再生能源,也将促进纤维生物质在食品、药品和纺织等领域的更高效利用,对于新能源开发和人类生产生活均具有十分重要的意义。一些十字花科(如拟南芥,Arabidopsis thaliana)和车前科植物的种皮外层细胞在发育过程中会合成和分泌大量的粘液质多糖,其在种子遇水后膨胀并释放,形成透明胶状物质包裹种子周围。拟南芥种皮粘液质的主要成分为果胶质(主要为鼠李半乳糖醛酸聚糖I),同时还含有少量的纤维素和半纤维素成分。种皮粘液质作为一种特化的细胞壁,具有表型容易观察、分离提取简便、组成相对单一、缺失不影响植株生长发育等优点,已成为研究植物细胞壁(果胶)多糖合成、调控及细胞壁组分间互作的理想模式体系,近年来取得了较大的研究进展,本文主要介绍拟南芥种皮粘液质的形成、组成及其调控机制方面的研究进展。     

植物原生质体融合

植物细胞一般都包被一层坚硬的细胞壁,除某些例外,细胞壁能阻止细胞质膜间的相互接触,因而细胞间不能融合。随着适用于溶解细胞壁的酶类的开发和无壁细胞(原生质体)的产生,现已能克服这一限制植物细胞融合的困难。将不同来源的原生质体融为一体以创造新的体细胞杂种,这不仅为体细胞遗传学研究提供了新机会,还为植物的遗传操纵提供了新方法,这在目前具有更大的实际意义。现在已可以从一系列典型植物种和农作物种分离出原生质体。原生质体可培养在合适的     

植物原生质体再生壁研究综述

植物细胞壁历来是植物生理学和细胞学工作者抱有浓厚兴趣的研究课题。这不仅是由于细胞壁是植物细胞特有的结构,更重要的是与其特殊的生理功能有关。植物细胞生理学研究表明,细胞壁是一种处于不断运动、变化的有生命的结构,它在生命活动中的变化不仅局限于各种化合物在壁上的沉积,还參与植物细胞的生长和分化的过程。例如,在有氧情况下,生长素能诱导细胞壁变松,从而导致细胞的延伸生长。