植物细胞编程性死亡的调控

细胞编程性死亡（PCD）在植物生长发育及植物对环境的适应性方面起重要作用。文章主要从PCD相关基因,信号转导途径,蛋白酶及核酸酶等方面介绍植物细胞编程性死亡的调控。     

植物细胞程序性死亡的研究进展

细胞程序性死亡（PCD）是生物进化过程中受自身基因控制并受多种因子调控的一种细胞主动的死亡过程。PCD在植物的正常生长发育、对环境胁迫的反应和病原体入侵引发的过敏反应中起重要的作用。简要综述了植物PCD的特征、与此相关的蛋白和活性氧在PCD过程中的作用。     

植物在逆境胁迫中的细胞程序性死亡

细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)是一种由基因控制的、主动的细胞死亡过程,它对植物正常生长发育起重要作用.在逆境胁迫因子如病原体、高盐、低氧、低温、热激和金属离子等作用下,植物为了抵御不良环境的侵害,以活性氧、Ca2+、乙烯和NO等为信号因子,诱导植物体的特定部位发生PCD,形成细胞主动死亡,从而避免逆境对其他组织进一步伤害,并使植物获得对不良环境的适应性.对植物PCD的一般特征、环境胁迫因子及诱导PCD信号分子等进行了综述,为在逆境条件下深入研究植物细胞程序性死亡提供参考.     

拟南芥抗凋亡突变体fbr136的分离鉴定与分析

植物细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)在植物的生长发育进程以及防御生物与非生物胁迫的过程中具有重要的作用.Fumonisin B1(FB1)是一种真菌毒素,是鞘脂生物合成途径中关键酶神经酰胺合酶(ceramide synthase)的竞争性抑制剂.FB1在动植物细胞中均能够诱导PCD.为了探索植物PCD的机制,通过筛选拟南芥抗FB1的突变体,分离鉴定了11个,fumonisin B1 resistant (fbr)突变体.遗传分析表明,这些突变体分别是由9个相同或者不同的遗传座位突变造成的.对其中一个代表性的突变体fbr136进行了详细的表型分析和初步遗传定位.fbr136对其他PCD诱导剂,例如H2O2或paraquat也表现出一定的抗性或耐受性,而且在fbr136突变体中FB1不能正常诱导PR1基因的表达,说明fbr136突变体PCD的发生可能受到阻碍.硝基四唑(Nitroblue tetrazolium,NBY)染色表明,FBl处理fbr136突变体后产生和积累活性氧(reactive oxygenspecies)比野生型植物显著降低,暗示其抗凋亡表型可能与活性氧的产生有关.推测FBR136可能是FB1在诱导PCD过程中,从鞘脂含量变化到活性氧积累变化这一途径的一个重要的调控因子.fbr136被定位于染色体Ⅲ上,与以往鉴定的抗FB1突变基因的定位都不同,因此,FBR136可能是FB1诱导PCD信号途径中的一个新基因.     

植物细胞程序性死亡——一个新兴的研究领域

近年来,越来越多的证据表明,植物细胞在生理、病理或逆境条件下可发生程序性死亡(Programmed Cell Death．PCD)。本文详细描述了植物PCD的形态和生化特征、生理功能及其研究意义,并把这些方面与动物PCD做了比较。另外,虽然植物PCD的研究尚处于起步阶段,本文还是对其可能的信号传导机制、遗传调控以及PCD的起源与进化作了探讨,并提出了植物PCD的研究战略。具体说来有以下几个方面：1形态和生化特征：目前,植物PCD的研究主要还集中于形态和生化方面的描述。各种条件下的植物PCD在形态和生化特征上都或多或少地与动物细胞凋亡存在差异,并不符合动物细胞凋亡定义的全部内容。并且不同植物PCD类型相互之间也存在着较大的不同。尽管如此,动植物PCD在形态和生化方面还是存在许多相似之处。无炎症反应、DNA的特异片段化以及核酸内切酶和蛋白酶活性的升高在植物中也依然是区别PCD与细胞坏死(necrosis)的形态和生化依据。2．分子水平上,植物PCD也涉及到许多信号分子和特定基因参与调控的信号传导途径。但到目前为止,已分离的与植物PCD直接相关的基因只有ACD2、Dad1等少数几个．尽管己证明一些信号分子如活性氧种类(reactive oxygen species,ROSs)、Ca2 、植物激素等参与了植物PCD的信号传导,而对其信号传导途径及机制还一无所知。不过,这些信号分子及几个相关基因的分离将有助于阐明植物PCD的信号传导机制。并且,从已有的证据看来,参与PCD的基因以及一些信号分子在动植物中具有相当的保守性,因此推测动植物PCD可能存在共同的基因调控规律及信号传导机制。近来,在HR以及发育过程中的PCD中检测到有类似caspase的蛋白酶的参与。这些证据表明,PCD在分子水平上具有一定的保守性,为PCD的起源与进化提供了有力的证据。3．植物PCD的生理功能也与动物的相似。在植物的生殖、发育,生长、衰老以及植物抗病、抗逆等整个生命过程中,PCD担负着与细胞增殖同等重要的生理功能。因此,无论从理论还是从实践上,植物PCD都具有重要的研究意义。4．纵观各方面的证据可以推测,PCD起源于原核生物,并随着生物的进化而进化。在生物进化树的分支上,已发现不同类型的PCD形式。结论：许多内因或外因都能打破植物的体内平衡,最终导致细胞分化、增殖、静止或死亡。纵观各种生,病理及逆境胁迫下的植物PCD可以看出,虽然它们之间有着较大的不同,并且都与动物细胞凋亡存在较大的差异、那些共同的形态和生化特征应该便可以做为PCD的定义内容。     

液泡信号通路依赖的细胞程序性死亡研究进展

液泡是植物细胞专一性器官之一,具有多种功能,参与细胞内环境调节和细胞解毒等过程。研究表明,液泡在植物细胞程序性死亡（programmed cell death,PCD）中具有重要作用。在液泡介导的PCD过程中,液泡加工酶（vacuolar processing enzyme,VPE）的调控和激活是PCD的关键环节。着眼于液泡信号通路依赖的PCD,对相关细胞事件和分子调控机制进行了讨论,并对未来的研究方向作了展望,以期能推进PCD机制解明。     

H2O2诱导Neuro-2a细胞死亡机理的研究

细胞内线粒体呼吸链过程中的电子漏和神经细胞代谢的酶类如单胺氧化酶(MAO)等可产生活性氧物质(ROS)如H2O2等.ROS对细胞有毒性作用,导致细胞死亡,在许多疾病特别是神经退行性疾病中具有重要作用.我们用H2O2诱导N-2a神经母细胞瘤细胞,利用光镜、荧光显微镜、透射电镜观察了诱导的N-2a细胞的死亡,结果表明其死亡形式不同于典型的细胞凋亡,而类似于Ⅱ型神经细胞编程性死亡,死亡细胞染色质呈团块状凝集,细胞核膜仍保持完整.DNA不降解形成ladder,且不需要caspase-3,1的活性,但是H2O2诱导的Neuro-2a细胞死亡可以被Bcl-XL抑制.我们的结果可以说明,ROS介导的细胞毒性作用是导致Ⅱ型神经细胞编程性死亡的一个原因.     

简评《植物衰老生理与分子生物学》博士专著

《植物衰老生理与分子生物学》是国家农业部教育司和农业出版社共同组织编辑出版的《中国博士专著·农业领域》系列丛书中的一册 ,于 2 0 0 1年 9月出版 ,由沈成国主编。该书较详细而全面地反映了近年来我国在植物衰老领域中的研究进展 ,其中植株整体水平衰老、植物根与根瘤衰老部分比较新颖 ,有我国在此领域的研究特色。同时也系统地介绍了国外在此领域的研究情况和进展 ,如从植物细胞编程性死亡 (PCD)的特征、植物衰老与PCD、植物环境互作中的PCD、PCD的分子机制与调控等方面对细胞编程性死亡进行了全面阐述。另外 ,专著还介绍了一些…     

植物发育过程中的细胞程序性死亡

细胞程序性死亡(PCD)是植物发育过程中必不可少的一部分,近年来对植物发育过程中的细胞程序性死亡机制的研究已经广泛开展。植物发育过程中的PCD对植物自身形态建成和组织分化有重要意义。一般认为动、植物的PCD有很大的相似性,但植物发育过程也有着独特的PCD机制,例如依靠有裂解功能的液泡来参与PCD。通过比较植物和其他生物发育过程中的PCD,可对植物发育过程中PCD的特征有着更深入的了解。说明植物发育过程中PCD的研究将在理论和生产上有重大意义。     

植物细胞程序性死亡研究进展

植物细胞死亡分为坏死和程序性死亡。细胞程序性死亡是具有信号或一系列分子参与,并且由细胞内在的死亡程序介导的有序过程。它在植物生长发育和抵御外界胁迫中具有重要作用。简要介绍了植物PCD的特征,对植物PCD中的信号分子和类caspase的作用等进行了综述,并对植物PCD存在的问题进行分析和展望,为深入研究植物PCD提供参考。