花柱和花粉胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响

以烟草为材料,通过半体内实验,就花柱和花粉胞外钙调素对花粉萌发和花粉管伸长的影响进行了观察。发现用EGTA及钙调素抗血清处理柱头或花粉均可抑制花粉在柱头上的萌发;向花柱引导组织中显微注射纯化钙调素可促进花粉管束伸长,而注射钙调素抗血清可抑制花粉管束伸长;同时证实玉米花柱和花粉细胞壁中均存在钙调素及钙调素结合蛋白,而且花粉和花柱细胞壁中钙调素结合蛋白的种类有差异。结果表明存在于花粉和花柱细胞外的钙调素对花粉萌发和花粉管伸长均有促进作用。     

光敏色素与转录因子结合直接调控植物基因表达和发育

植物的光控发育一直是植物学中一个非常活跃的研究领域,是近该领域又取得重大突破性进展,人们通过酵母双杂交技术克隆到在体内与光敏色素相互作用的转录因子,并证实被光活化的光敏色素直接进入细胞核与转录因子结构合启动基因表达,本文就此研究进展作简要介绍。     

伴胞细胞中表达的组蛋白脱甲基化酶感受发育信号调控开花时间

开花是高等植物发育过程中一个非常重要的转化过程,它能够保证植物的正常发育和后代的延续,并且有重要的农业价值和观赏价值[1]．开花时间的调控是一个非常复杂的过程,受到自身发育信号和外部环境因素的共同影响[2-3]．FLC是拟南芥开花调节过程中的中心抑制因子,其在拟南芥顶端分生组织和叶片维管束的伴胞细胞中均有表达,并且这两个部位的FLC对开花时间都有重要的调节作用[4]．目前已知的多数影响开花的通路都通过调节顶端FLC的表达来调控植物开花时间,关于伴胞细胞中的FLC如何被调控的研究还非常少[1, 3]． 在动植物中都存在一类具有JmjC结构域的蛋白质,是一类保守的组蛋白脱甲基化酶[5]．我们实验室最近的工作表明,JMJ18是一个受植物自身发育调节的H3K4脱甲基化酶,JMJ18主要在伴胞细胞中表达,通过特异调节伴胞细胞中的FLC调控植物开花时间[6]． Yang等[6]实验证实在体外全长的JMJ18可以特异性地以H3K4m3的多肽为底物,脱掉其上一个甲基生成H3K4m2．在拟南芥中,JMJ18主要在伴胞细胞中表达,并且表达水平受到植物自身发育进程的调控[4]．JMJ18功能缺失突变体呈现弱的晚花表型,而JMJ18的超表达植株呈现明显的早花表型,说明JMJ18参与了拟南芥开花时间的调控[4].尽管多个具有JmjC结构域的组蛋白脱甲基化酶,如 JMJ14、ELF6/JMJ11、REF6/JMJ12等都参与了拟南芥开花时间的调节,但是机制都不太清楚[5, 7],并且目前没有发现可以直接调控FLC的JmjC蛋白．Yang等的实验证实JMJ18可以结合到FLC的染色质上,通过降低FLC的染色质H3K4m3和H3K4m2修饰抑制FLC表达．FLC表达水平的降低导致FT表达的释放,促进FT在伴胞细胞中积累．积累的FT从伴胞细胞进入筛管组织,进而运输到顶端分生组织,与顶端分生组织特异性表达的bZIP转录因子FD直接相互作用,通过调节下游基因SOC1和AP1调控植物开花进程(图1)． 最近的研究发现,植物开花时间除了受到春化作用、自主途径、光周期途径、GA途径等调控以外,还可以通过自身年龄衡量因子miR156和其靶基因SQUAMOSA PROMOTER BINDING-LIKE (SPLs)调节开花进程[8]．Yang等实验证实：JMJ18主要在韧皮部的伴胞细胞表达．并且同miR156类似,在植物营养生长时期,JMJ18随着发育进程的深入表达水平逐渐升高．SUC2启动子驱动JMJ18在维管伴胞细胞中表达时也出现早花表型并且依赖于FT．这些研究结果表明,同miR156类似,JMJ18受植物自身发育调节,也可能作为自身年龄衡量因子调控植物开花时间,不同点是JMJ18是通过组蛋白修饰直接调节FLC表达调控开花时间的自身年龄衡量因子．即可能有两条感受自身年龄的途径：miR156-SPLs和JMJ18-FLC/MAFs途径,让人感兴趣的是两个因子都是表观遗传调控因子,而且在每个途径中均是前者负调控后者,而且后者均为一个转录因子基因家族,这两个途径最后都调控FT表达．这两个途径之间的关系也是一个有待于研究的科学问题,这可能会对于我们理解自身年龄衡量因子在植物开花进程中的作用有一定的启示．     

肌醇磷脂信号途径参与胞外钙调素启动花粉萌发和花粉管伸长

高等植物有性生殖是植物发育生物学研究的重要内容之一,而作为雄配子体的花粉在雌蕊柱头上萌发及花粉管在花柱内的持续生长是有性生殖实现的关键。已有许多研究表明Ca2 在花粉萌发和花粉管生长过程中起重要作用。最近,我室在多年细胞外钙调素（calinodulin,CaM）存在。性质及生物学功能研究（孙大业等1995;Sun等1994,1995;Tang等1996）的基础上,通过不过膜的大分子CaM拈抗剂或抗体并结合恢复实验证实细胞外CaM对花粉的萌发和花粉管的伸长具有启动作用（马力耕和孙大业1996）,并发现G蛋白、质膜Caz”通道及胞内依赖Caz”的蛋白…     

Effects of G protein and cGMP on phytochrome-mediated amaranthin synthesis in Amaranthus caudatus seedlings

Ｌｉｇｈｔｐｌａｙｓａｃｅｎｔｒａｌｒｏｌｅｉｎｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｐｌａｎｔｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓ.Ｔｈｅｐｈｏｔｏｒｅｃｅｐｔｏｒｓｉｎｃｌｕｄｅｐｈｙｔｏｃｈｒｏｍｅ,ｂｌｕｅｌｉｇｈｔｒｅｃｅｐｔｏｒａｎｄＵＶｒｅｃｅｐｔｏｒｓ,ｏｆｗｈｉｃｈｔｈｅｂｅｓｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｉｓｐｈｙｔｏｃｈｒｏｍｅ.Ａｗｉｄｅｖａｒｉｅｔｙｏｆｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｓ,ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｅｅｄｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ,ｓｅｅｄｉｎｇｄｅｅｔｉｏｌａｔｉｏ…     

钙调素一级结构保守性和变异性的数量分析Ⅱ钙结合区和疏水穴保守性和变异性的数量分析

用计算机为工具对３２种生物钙调素（ＣａＭ）的四个钙结合区和两个疏水穴一级结构的保守性和变异性进行了数量分析。结果表明第一、二钙结合区（Ｎ端）比第三、四钙结合区（Ｃ端）更保守;即大多数物种ＣａＭ的第一、二钙结合区的同源性大于它们全序列间的同源性。而第三、四钙结合区则因亲缘关系和高低等生物而异,情况较复杂。Ｎ端疏水穴比Ｃ端疏水火保守,前者的同源性高于它们全序列间的同源性;而后者亦因亲缘关系及高低等生物而异规律不明显。     

转SCaM—GFP融合基因烟草中钙调素分泌特性的研究

钙调素是一种重要的Ｃａ2 结合蛋白 ,在细胞内发挥着重要的生物学功能。一系列实验证实 ,钙调素也普遍存在于动植物细胞外[1- 3 ] ,并且具有重要的生物学功能[4 - 6] 。我们实验室的研究表明 :胞内外钙调素在Ｃａ2 依赖性以及在靶酶激活特性等方面基本相同 ,但在Ｃａ2 亲合力等方面存在差异[2 ,7] 。近年来 ,在植物细胞中发现存在多种钙调素亚型 ,特别是在大豆中对钙调素亚型研究得比较清楚[8] 。通过对大豆中钙调素亚型亚细胞定位的研究 ,一方面可以阐明钙调素是否具有向胞外主动分泌的特性 ,另一方面可以确定向细胞外分泌的钙调素是…     

35S标记重组植物钙调素的制备方法

利用35S标记的氨基酸混合物喂养工程菌,成功地制备了35S标记的拟南芥钙调素亚型2(35S-ACaM2),对其纯度、放射活度、电泳行为及其灵敏性等进行了检测.结果表明从工程菌中制备的35S-ACaM2纯度高、放射活度高、Ca2+与EGTA存在时的电泳行为与未标记的ACaM2相同,可作为一种高灵敏性的探针用于检测钙调素结合蛋白.