植物中 RNA 分子系统运输的研究进展

RNA 分子主要以单链的形式存在于生物体内,既担负着贮存及转移遗传信息的作用,又能作为核酶直接在细胞内发挥代谢功能 . 在植物中 RNA 也可作为活跃的信号分子调控基因表达和发育 . 介绍了包括病毒 RNA 、 RNA 沉默信号、特异内源 RNA 等 RNA 分子,在植物体内的系统运输及其在植物基因表达调控中所起作用的研究进展 .     

植物花瓣呈色机理及花色分子育种

植物花瓣呈色的主要化学物质包括类黄酮/花青素苷、类胡萝卜素和甜菜色素。其中类黄酮/花青素苷是分布最广泛的色素,决定大多数植物花瓣的呈色;类胡萝卜素在一些植物黄色至橙红色花瓣中起着作用;而甜菜色素主要存在于石竹目植物,包含甜菜红素和甜菜黄素。目前,关于色素生物合成的分子网络已被解析,主要由一系列结构基因控制;一些与色素合成相关的调控因子在很多植物中被鉴定发现。另外,基于外源基因表达或内源基因编辑的分子育种在一些观赏植物的花色改良中被成功应用。本文系统性总结了植物中3种类型色素合成的分子基础、调控机制及分子育种应用等方面的研究进展;将有助于提高我们对植物色素合成分子调控网络的认识,并以期为今后开展花色分子设计育种提供理论支持。     

RNAi-分子免疫系统

RNA干扰(RNA interference,RNAi)或RNA沉默是广泛存在于从植物到哺乳动物的真核生物体中小RNA诱导的基因沉默机制.该领域新的研究进展清楚表明在植物和动物中KNAi起着天然抗病毒作用.因此,KNAi常被视为有效的分子免疫系统.深入理解该分子免疫系统非常有助于揭示一些病毒病的致病机制和开发有效的抗病毒疗法.因此,就该分子免疫系统的研究进展作以综述.     

一氧化氮与植物胁迫响应

综述了NO分子在植物耐受生物胁迫和非生物胁迫中的作用,以及植物的NO信号转导过程中cGMP途径和其它途径的研究进展,并对以后的研究作一些展望.     

植物非编码RNA的研究进展

非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)是一类广泛存在于多种生物体中,缺乏明确的开放阅读框,不编码蛋白质的RNA分子.目前已从部分植物中分离到一些ncRNA,它们直接以RNA分子的形式在植物体内发挥重要的调节功能,影响细胞分化和个体发育、基因转录调控、mRNA稳定性、RNA加工与修饰、信号传导、以及环境适应调节等.植物ncRNA的研究为深入了解植物的生长发育及系统进化提供了重要信息.     

植物水通道的生理生态特性及其参与气孔运动的研究进展

植物水通道对水分运输具有专一性,能够调节细胞中水分、一些离子和其他小溶质的转运,因而在植物的生长发育中发挥着重要作用.本文综述了植物水通道的研究进展,重点介绍了植物水通道的分子特性和生理生态特性及其在植物气孔运动中的作用,讨论了水通道在气孔振荡中的作用和地位.     

植物与植食性昆虫的分子互作:基础与应用

植物与植食性昆虫之间存在着复杂的分子互作.首先,植食性昆虫会利用自身的嗅觉和味觉化学感觉系统,通过对植物挥发性和非挥发性信息化合物的编码与解析,结合对植物颜色、形状等物理信息的感觉与编码,定位及确定寄主植物.其次,植物可以通过位于细胞膜的受体识别植食性昆虫相关模式分子和损伤相关模式分子,启动由早期信号事件和植物激素信号途径介导的防御反应,并由此而影响植食性昆虫的种群适合度.最后,为抵御寄主植物的防御反应,植食性昆虫会通过复杂多样的反防御策略适应或抑制寄主植物的防御反应.本文对如上所述的植物与植食性昆虫分子互作研究进展及由此而开发的一些害虫防控新技术进行了综述.     

中国木兰属和含笑属导管分子的比较解剖

本文对我国木兰科的39种木兰属和含笑属植物次生木质部的导管分子进行了初步分析。两属导管分子的长度和宽度略有差异。木兰属中多数种的导管分于有单穿孔板,但有的可见到梯状穿孔板。含笑属植物的导管分子大多具有梯状穿孔板,仅有一种可看到单穿孔板。在具有梯状穿孔板的木兰属植物中,穿孔板的横隔数目较含笑属的多。木兰属的导管壁上一般无螺纹加厚;含笑属则相反。此外,在两属之间,导管尚存在一些其它差异。     

依据图谱克隆技术在植物病理学上的应用前景

基因克隆正在开始改变我们对植物—病原物相互作用的分子机制的认识。最近,已经克隆并鉴定了控制复制、寄主范围和转移的植物病毒基因和控制无毒、寄主范围和诱发寄主过敏性反应的植物病原细菌基因。从植物病原真菌中,已经克隆了一些与病害相关的基因;同时,许多与寄主植物反应,如植物保卫素生物合成和细胞壁变性等有关的植物基因也已经被克隆。这些研究工作将有助于揭示在分子和细胞水平上的致病机制,并为培育抗病植物的全新策略指明途径。 1.依据图谱克隆的概念     

植物与植食性昆虫防御与反防御的三个层次

在植物与植食性昆虫长期的进化过程中,双方形成了一系列的防御与反防御策略。本文将这些策略归为3个层次:第一层次起始于植物对植食性昆虫相关分子模式的识别,并由此激活植食性昆虫分子模式相关的免疫反应。这种免疫反应对于不能产生效应子的植食性昆虫种群是有效的;第二层次是一些植食性昆虫种群可以通过释放特异性效应子抑制植物产生的植食性昆虫分子模式相关的免疫反应,从而在植物上正常生长与繁衍;第三层次是一些植物基因型可以通过特异抗性基因识别植食性昆虫的效应子,进而激活效应子诱导的免疫反应,表现出特异的抗虫性。深入揭示植物与植食性昆虫间的这种分子互作机制,不仅在理论上有助于理解昆虫与植物的协同进化机制,而且在实践上可为作物抗性品种的培育提供重要的技术指导。     

一氧化氮在植物体内的来源和功能

一氧化氮(nitric oxide,NO)是生物体内重要的活性分子。NO参与了动物体内血管松弛、神经传递及免疫防御反应等一系列生理功能而被认为是可扩散的多功能第二信使。在植物体内NO也是一种广泛存在的信号分子,参与调节了许多重要的生理过程如生长、发育、抗病防御反应、细胞程序性死亡和抗逆反应。对NO在植物体内的来源、信号转导、调节植物生长发育和对胁迫的响应方面所发挥的作用进行了综述,并讨论了其潜在的一些功能。     

植物挥发性物质与植物抗病防御反应

植物挥发性物质的许多组分具有抗菌活性,这可能是其抵御植物病原菌侵染的化学防卫因素;其中一些组分为防卫基因表达的高效调节子,是病原菌侵染植物过程中,植株自身或相邻植株间传递信息的信号分子.该文就植物挥发性物质的主要类群、生理作用、病原菌侵染和其他因子诱导对其影响及其在植物抗病防御反应中的作用作了介绍.     

小麦EST-SSR标记对几种有潜力的禾本科能源植物的可转移性研究

为了筛选出一些有用可靠的分子标记,应用于禾本科能源植物的遗传化研究及种质资源评价,检测了48对源于小麦(Triticum aestivum)EST序列的SSR引物对7种有潜力的禾本科能源植物:斑茅(Saccharumarundinaceum)、中国芒( Miscanthus sinensis)、五节芒( M.floridulus)、河八王(Narenga porphyrocoma、南荻(Triarrhena lutarioriparia)、营(Themeda villosa和香根草(Vetiveria zizanioides)的可转移性.结果表明,在48对小麦EST-SSR引物中,36对具可转移性,可转移率为75.0％.这些可转移引物在7个物种中共检测出240个位点,其中多态性位点为184个,多态位点百分率高达76.7％.每个位点的PIC变幅为0～0.370,平均为0.220.利用EST-SSR数据构建了所研究的7种禾本科植物的系统发育树,其中斑茅、河八王、南荻及营被聚为A组,中国芒和五节芒聚为B组,香根草单独聚为C组,基本与形态学分类一致.因此,小麦EST-SSR分子标记在禾本科近源物种中的可转移性较高,对禾本科能源植物的遗传育种研究具有重要的参考价值.     

植物Kunitz蛋白酶抑制剂的生物信息学分析

运用生物信息学的方法,对已在GenBank数据库中注册的大豆、海红豆、凤凰木、象耳豆及洋紫荆等植物Kunitz蛋白酶抑制剂的氨基酸序列进行分析.结果显示,这些植物的Kunitz蛋白酶抑制剂中甘氨酸、谷氨酸、亮氨酸、丝氨酸、天冬氨酸及缬氨酸含量较丰富;不同植物Kunitz蛋白酶抑制剂的氨基酸序列具有较高的同源性,其中P1位点的氨基酸残基序度保守;分子进化研究表明Kunitz蛋白酶抑制剂可作为植物遗传分化和分子进化研究的重要依据;部分序列中存在信号肽;分子中不存在跨膜结构域,可能受蛋白激酶C的磷酸化;无规卷曲是多肽链中的主要结构元件;分子中包含典型的STI功能结构域.     

植物耐铝的生物化学与分子机理

某些耐铝植物在铝胁迫下分泌有机酸被认为是一个重要的抗性机制.从根系分泌出来的有机酸能与根际的Al3 结合,形成无毒性的螯合物,从而减轻了铝对根系的毒害.但是,铝诱导有机酸分泌的中间环节及调节机制至今仍不清楚.一些证据表明,铝能激活根尖细胞质膜内的阴离子通道,因而可以调节有机酸的分泌.近年来,人们开始注意一些信号分子如蛋白激酶、水杨酸等介导铝诱导有机酸的分泌,已经获得一些成果.同时,铝胁迫基因的分离和鉴定也为人们从分子水平上研究和认识铝胁迫下植物的抗性机制奠定了基础.     

植物系统学研究中常用基因分子标记特点分析

阐述了目前用于植物系统学和进化研究的一些常用的ＤＮＡ分子标记技术,分析了各自的使用范围和应用特点,提出在使用这些分子标记来研究分子系统学时必须注意的问题。     

植物感知和传递低温信号的分子机制

低温胁迫是影响植物生长、发育及作物产量的重要环境胁迫之一。植物通过感知低温信号并快速启动低温应答，以降低低温胁迫对其损伤。近年来，低温潜在感受器和低温调控网络逐渐被解析。植物可以在多个层面感知低温信号，但具体机制依然不清楚。当植物感知低温信号后，一些低温诱导的次级信号分子（如钙离子和活性氧）被植物解码并传递，以激活下游低温应答基因表达。同时，蛋白翻译后修饰可调控蛋白活性和稳定性，在植物早期低温信号传递中起关键作用。本文重点阐述植物感知和传递低温早期信号的分子机制，并讨论和展望低温胁迫领域面临的挑战及研究方向。     

植物负向调控丛枝菌根共生的分子机制

<正>丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)是一类起源古老,演化至今仍在近80%陆地植物中普遍发生的重要共生方式.其中, AM真菌进入植物根部形成共生结构并进行营养交换的过程受到植物的精密调控.然而,绝大多数已知的植物共生基因都发挥正向调控AM的功能.直到最近,一些研究开始陆续揭示植物负向调控AM共生的多种分子机制.本文按调控通路从上游到下游的顺序,对这些机制进行总结与评述.     

植物的谷氨酸合成酶

植物可以利用的氮源主要是NO_3~-和NH_4~+,与固氮生物共生的植物还可直接利用分子态氮。无机氮素主要以氨的形态参入有机化合物,非氨态的氮源被植物吸收后大都是先由植物将其转化成氨.植物在光呼吸及各种含氮化合物的分解及相互转化等代谢     

重组蛋白在植物体中的表达及其应用

近年来,以植物为生物反应器异源表达和生产具有药用及商业价值的蛋白质发展迅速,某些产品已进入临床试验,且获得了很好的疗效;另一类在植物体中表达的具有重要农艺价值的蛋白质可介导植物抵抗病原体,即植物抗体介导的抗性,是植物抗病原体分子育种的又一途径.介绍了重组蛋白在植物体中表达及其应用的现状.