生长素与油菜素甾醇相互作用机制的研究进展

植物生长发育是一个复杂、精细的调控过程,涉及细胞、组织和器官间多层次的信息交流,激素在其间发挥了重要调控作用．生长素和油菜素甾醇（BR）都能促进植物伸长,随着对其作用机制研究的深入,人们发现它们协同调控很多生理过程,对二者作用机制和信号转导的相互作用研究也成为激素研究领域的热点之一．对生长素和BR转导途径的揭示及直接下游基因的大规模发掘为二者通过相互作用调控不同生理过程的机制研究提供了重要线索．生长素和BR的相互作用涉及到下游基因转录的调控、信号组分互作以及合成代谢和极性运输等多层次的调控．     

生长素信号转导研究进展

长素的信号转导是一个复杂的网络系统,在信号的感知上,除了存在ABPI介导的膜上感知途径外,还有其他的感知途径。G蛋白参与诱导生长素信号的胞内传递,生长素信号转导的第二信使包括离子型第二信使、磷酯酶A2、脂活化蛋白激酶、MAPK和PINOIND等。AUX／IAA蛋白的泛素化降解在生长素反应中发挥关键性作用,ARF和AUX／IAA蛋白相互作用调节生长素响应基因的转录。     

受多粗毛的茎枝内酯类多物质（Strigolactones）调控的植物侧枝生长

本文介绍受strigolactones调控的植物侧枝生长的信号合成、信号转导机制以及它与生长素和细胞分裂素之间相互作用的研究进展。     

植物激素与芥子油苷在生物合成上的相互作用

植物激素在植物的生长发育中起着关键性作用,芥子油苷是一类重要的次生代谢物质。植物激素与芥子油苷之间存在复杂的相互作用。生长素与吲哚类芥子油苷在生物合成上存在着相互作用。植物防卫信号分子与芥子油苷之间也存在相互作用,茉莉酸强烈诱导吲哚类芥子油苷生物合成相关基因CYP7982和CYP7983的表达,从而诱导吲哚-3-甲基芥子油苷和N-甲氧吲哚-3-甲基芥子油苷等吲哚类芥子油苷的生成,水杨酸和乙烯则能轻度诱导4-甲氧吲哚-3-甲基芥子油苷的生成。植物防卫信号转导途径相互作用以精细调节不同种类吲哚类芥子油苷的生成。     

生长素与其他信号之间的相互作用

就生长素与其他植物激素(赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸)以及油菜素甾醇类和光信号转导途径之间相互作用的研究进展作了评述和展望.     

植物激素信号之间的相互作用

植物激素问的相互作用对植物的正常发育来说非常重要。不同植物激素之间存在相互协同、对抗和因果等关系,以精细调控植物的发育和对环境的反应等,植物激素信号之间的相互作用已成为植物细胞中不同信号间相互作用机制研究的模式系统。现对不同植物激素在生物合成、代谢、运输和信号转导途径等层次上的相互作用进行综述,并对这一领域的研究进行了总结和展望。     

生长素信号转导研究进展

植物激素生长素影响植物生长中几乎所有的方面,包括植物细胞的生长、分裂和分化,以及植物从胚胎发育到生殖发育的各个过程中。生长素的研究主要围绕合成与代谢、运输和信号转导而展开。植物细胞对生长素的响应和信号转导主要通过细胞核内的TIR1/AFB-Aux/IAA-ARF信号通路来完成。另外,细胞表面起始的信号通路主要调控生长素的快速响应,而SKP2A通路介导了生长素对细胞周期的调控。概述了三条生长素信号转导通路目前的研究进展,并介绍了生长素信号转导中具体的研究工具。基于该领域的研究现状,提出了生长素信号转导方面有待进一步研究的方向,包括TIR1/AFB-Aux/IAA-ARF复合体的调控机制研究、生长素调控冠部和根部生长的差异性研究、以及对细胞表面起始信号途径的进一步探索。     

油菜素甾醇类信号转导受体研究进展

在植物和动物的生长发育过程中,甾醇和肽类激素被广泛地作为信号转导分子来使用。在植物中,油菜素甾醇类（BRs）信号由细胞表面受体激酶BRI1感知,该受体与动物的甾醇受体有明显的区别。对BR信号转导途径中组分的鉴定表明,该途径与其地动物和植物信号转导途径具有类似性。近来的研究证实番茄BRI1（tBRIl）能感知BR和肽类激素系统素。于是,关于受体一配体特异性的分子机制及进化的问题便产生了。本文就目前关于BRs信号转导中受体的研究进展作一综述。     

非TIR1受体依赖型激活生长素信号的新机制

依赖于受体TIR1以及下游Aux/IAAs-ARFs介导的信号通路是目前研究最为深入的生长素信号转导途径。徐通达课题组最新研究发现, 高浓度生长素能够诱导质膜定位的TMK1激酶发生剪切, 导致其羧基(C-)端部分转入细胞核并磷酸化修饰细胞核内的非经典IAA32/34, 后者通过与生长素响应转录因子ARFs互作, 调控下游基因表达, 从而解析了生长素通过TMK1-IAA32/34-ARFs通路调控植物顶端弯钩内外侧差异性生长的分子机制。该研究发现了一条新的生长素TMK1- IAA32/34-ARFs信号途径, 此信号通路独立于经典生长素受体TIR1介导的生长素信号转导通路。     

非TIR1受体依赖型激活生长素信号的新机制

依赖于受体TIR1以及下游Aux/IAAs-ARFs介导的信号通路是目前研究最为深入的生长素信号转导途径。徐通达课题组最新研究发现, 高浓度生长素能够诱导质膜定位的TMK1激酶发生剪切, 导致其羧基(C-)端部分转入细胞核并磷酸化修饰细胞核内的非经典IAA32/34, 后者通过与生长素响应转录因子ARFs互作, 调控下游基因表达, 从而解析了生长素通过TMK1-IAA32/34-ARFs通路调控植物顶端弯钩内外侧差异性生长的分子机制。该研究发现了一条新的生长素TMK1- IAA32/34-ARFs信号途径, 此信号通路独立于经典生长素受体TIR1介导的生长素信号转导通路。     

Photomorphogenesis and phyfohormones

There are numerous reports of interactions between light and phytohormones. However, the exact nature of this interaction is not well understood. This article considers the possible roles played in the light signal transduction chain by four phytohormones (auxin, abscisic acid, gibberellins and cytokinins). As the involvement of phytohormones in this signalling mechanism is controversial, the major arguments in the debate are reported, including recently published results based on genetic, biochemical and physiological approaches.     

植物荫蔽胁迫的激素信号响应

植物的生长发育与光信号密切相关, 外界光强、光质的变化会改变植物的生长发育状态。在自然或人工生态系统中, 植株个体的光环境往往会被其周围植物所影响, 导致荫蔽胁迫, 其主要表现为光合有效辐射以及红光与远红光比值(R:FR)降低。荫蔽胁迫对植物生长发育的多个时期均有影响, 如抑制种子萌发、促进幼苗下胚轴伸长及促进植物花期提前等, 这对农业生产不利, 会导致作物产量以及品质的降低。植物激素是调控植物生长发育的关键内源因子。大量研究表明, 生长素(IAA)、赤霉素(GA)及油菜素甾醇(BR)等植物激素均参与介导植物的荫蔽胁迫响应。当植物处于荫蔽胁迫时, 光信号的改变会影响植物激素的合成及信号转导。不同植物激素对荫蔽胁迫的响应各不相同, 但其信号通路之间却存在互作关系, 从而形成复杂的网络状调控路径。该文总结了几种主要植物激素(生长素、赤霉素、油菜素甾醇及乙烯)响应荫蔽胁迫的机理, 重点论述了荫蔽胁迫对植物激素合成及信号通路的影响, 以及植物激素调控荫蔽胁迫下植物生长的分子机理, 并对未来潜在的研究热点进行了分析。     

The role of phytohormones in cotton fiber development

Since 1974, when Beasley and Ting discovered that fertilized ovules of cotton can be cultured in media supplemented with GA along with auxin, the effect of all types of phytohormones on fiber development has been widely studied. Many phytohormones, including GA, IAA, brassinosteroid (Br), ABA, ethylene (Et), and cytokinins (Ck), all have been demonstrated to play important roles during cotton fiber development. In recent years, the rapid development of genomic analysis and the accumulation of high-quality cotton ESTs allowed us to probe phytohormonal gene expression during fiber development. Many phytohormonal genes, including GA-, IAA-, ABA-, Br-, Et-, and Ck-related genes, participating in phytohormone biosynthesis pathways and signal transduction pathway accumulated in the process of cotton fiber development.     

Purification and Characterization of a Thermostable Carboxypeptidase (Carboxypeptidase Taq) from Thermus aquaticus YT-1

Brassinosteroid (BR) and auxin co-regulate plant growth in a process termed cross-talking. Based on the assumption that their signal transductions are partially shared, inhibitory chemicals for both signal transductions were screened from a commercially available library. A chemical designated as NJ15 (ethyl 2-[5-(3,5-dichlorophenyl)-1,2,3,4-tetrazole-2-yl]acetate) diminished the growth promotion of both adzuki bean epicotyls and Arabidopsis seedlings, by the application of either BR or auxin. To understand its target site(s), bioassays with a high dependence on the signal transduction of either BR (BR-signaling) or auxin (AX-signaling) were performed. NJ15 inhibited the photomorphogenesis of Arabidopsis seedlings grown in the dark, which mainly depends on BR-signaling, while NJ15 also inhibited their gravitropic responses mainly depending on AX-signaling. On the study for the structure–activity relationships of NJ15 analogs, they showed strong correlations on the inhibitory profiles between BR- and AX-signalings. These correlations imply that NJ15 targets the downstream pathway after the integration of BR- and AX-signals.     

Auxin in action: signalling, transport and the control of plant growth and development

Hormones have been at the centre of plant physiology research for more than a century. Research into plant hormones (phytohormones) has at times been considered as a rather vague subject, but the systematic application of genetic and molecular techniques has led to key insights that have revitalized the field. In this review, we will focus on the plant hormone auxin and its action. We will highlight recent mutagenesis and molecular studies, which have delineated the pathways of auxin transport, perception and signal transduction, and which together define the roles of auxin in controlling growth and patterning.