植物对非生物逆境响应的转录调控和代谢谱分析的研究进展

非生物逆境严重影响植物的生长发育,植物响应非生物逆境是通过复杂的转录调控网络和代谢网络实现的。植物转录组学和代谢组学的技术方法有助于研究植物对非生物逆境的应答机制。本文对植物非生物逆境响应中的转录调控和代谢谱分析的研究进展进行了综述。     

‘津田’芜菁Transparent Testa Glabra 1（BrTTG1）基因的克隆及表达分析

TTG1（Transparent Testa Glabra 1）蛋白是一种WD40类蛋白,参与植物的生长和发育。采用RT-PCR方法从芜菁品种‘津田＇中克隆了BrTTG1 cDNA序列（GenBank登录号HM208590）。该基因cDNA开放阅读框长度为1 014 bp,编码一个由337个氨基酸残基组成的蛋白,该蛋白分子量为37.28 kDa,理论等电点为4.66。与其他植物中的TTG1蛋白进行同源性比对结果显示,BrTTG1与甘蓝型油菜的TTG1同源性最高。BrTTG1蛋白在31～337位氨基酸处含有WD40超家族的保守结构域。荧光定量PCR检测BrTTG1在‘津田＇芜菁不同组织中的表达结果表明,该基因在有花青素合成的红色‘津田＇芜菁根皮中表达量最高。     

利用cDNA微阵列分离津田芜菁花青素生物合成相关基因

花色素苷是植物的重要次生代谢产物, 在植物体内行使多种生理功能。利用UV-A处理48 h后津田芜菁块根变红, 以黑暗处理条件下的白色块根为对照, 与削减文库特异基因片段制备的cDNA微阵列进行杂交。UV-A处理条件下津田芜菁中表达上调的基因为81个, 表达下调的基因为47个, 表达上调的基因中包括与花青素生物合成直接相关的基因片段cytochrome P450, PAL, F3H, ANS, CHS, DFR和GST等。Northern杂交结果显示, UV-A处理48 h的津田芜菁试材中, PAL、CHS、F3H、DFR和ANS基因的表达量明显高于黑暗条件下白色块根中这些基因的表达量, 进一步验证了芯片杂交结果的可靠性。     

津田芜菁和赤丸芜菁查尔酮异构酶基因的克隆及表达特性

目的：克隆津田芜菁和赤丸芜菁查尔酮异构酶（CHI）基因并研究其表达特性。方法：利用UV-A处理2种芜菁未见光块根24h,提取总RNA后通过RT-PCR方法克隆津田芜菁和赤丸芜菁的BrCH11和BrCH12基因,通过Northern杂交检测BrCH11和BrCH12基因的UV-A诱导表达特性。结果：BrCH11和BrCH12的开放读码框为756bp,编码251个氨基酸残基;氨基酸序列分析显示,BrCH11和BrCH12与萝卜CHI的同源性达91％,第11-222的肽段具有CHI结构域;BrCH11和BrCH12,2的核苷酸序列和推导的氨基酸序列分别在3个位点存在差异;BrCH11和BrCH12基因具有高度同源性;BrCH11和BrCH12基因的表达量与UV-A处理时间相关。结论：克隆了津田芜菁和赤丸芜菁的BrCH11和BrCH12基因,这2个基因的表达受UV-A诱导。     

p38丝裂原活化蛋白激酶抑制剂研究进展

p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路是细胞内应激反应信号通路,与炎症反应密切相关。炎症反应失控是很多疾病产生的重要原因之一,传统抗炎药物的严重副作用使得寻找强效、安全的抗炎药物极为迫切。通过抑制剂调节信号通路的炎症药物研发成为目前发展的趋势,而p38MAPK的中心地位使其成为首选靶点。p38MAPK抑制剂和p38MAPK的研究进展相辅相成,发展迅速。已报道的100多种不同化学结构的p38MAPK特异性抑制剂中已有20多种进入临床试验阶段,但至今尚没有一种化合物被批准应用于临床治疗。我们讨论了p38MAPK抑制剂的研究现状和研究策略。     

SSR分子标记在作物遗传育种中的应用

SSR(simple sequence repeat)是建立在PCR技术上的一种广泛应用的分子标记,具有含量丰富、多态性高、共显性等优点。本文简要介绍了SSR分子标记技术的原理和特点,重点介绍了SSR分子标记技术在作物遗传育种中的应用,主要在作物遗传多样性、基因定位、分子辅助标记、遗传图谱构建、品种鉴定和纯度鉴定等方面进行阐述。     

泛素/26S蛋白酶体途径与显花植物自交不亲和反应

植物的生长和发育离不开短命调控蛋白的有选择性降解, 其中一种重要的降解方式就是泛素/26S蛋白酶体途径。在这个途径中, 泛素(ubiquitin)和26S蛋白酶体起着至关重要的作用, 需要被降解的蛋白会通过E1-E2-E3酶接合反应由Ub进行标记, 随后标记蛋白会被26S蛋白酶体识别并降解。自交不亲和反应也正是通过此途径实现的, ARC1(arm repeat containing 1)和SCFs (skp1-cul1-F-box-proteins)作为E3s分别在孢子体自交不亲和和配子体自交不亲和反应中起作用。本文综述了就泛素/26S蛋白酶体途径的组成及其在自交不亲和反应中的作用。     

植物不定芽离体再生分子调控的评述

植物的不定芽再生过程涉及众多基因及其互作。细胞分裂素诱导体细胞启动、启动的体细胞进行分裂和由此引发的茎分生组织发育是这一过程中的3个重要步骤。探讨这3个步骤的相关基因表达及其关系, 有助于揭示植物不定芽再生的分子调节机制。文章就这些步骤所涉及的分子调节过程的研究成果作一评述。     

配子体自交不亲和信号转导的研究进展

自然界中大多数自交不亲和（self-incompatibility, SI）显花植物表现为配子体SI。配子体SI植物虽然都具有其SI的功能而阻止自我受精,但它们采取的信号转导途径是不同的。目前关于配子体SI信号转导的途径主要有两种：一是茄科、玄参科、蔷薇科中以雌蕊S-RNase为基础的信号转导途径;另一是罂粟科中以花粉管胞质自由钙离子为第二信使的转导途径。文章就配子体SI信号转导的研究进展作一综述。     

SRK-SCR转基因拟南芥自交不亲和性的研究进展

十字花科植物自交不亲和性（SI）受墨位点（S-locus）编码的sRK和sCR控制,它们分别是柱头和花粉中的sI特异识别因子。野生型拟南芥不具有sI,而近来通过转基因手段将外源艘K—scR基因转入野生型拟南芥可以使其表现sI,由此建立了一个可用于十字花科sI研究的新型模式植物。本文综述了利用这种转基因拟南芥在SI机制及进化方面取得的进展,包括sI新基因的挖掘、候选基因功能分析和拟南芥生殖模式的转变等。