调控铝诱导根尖有机酸分泌的分子机制

铝诱导根尖有机酸分泌是大多数植物最主要的耐铝机制。本文主要综述了有机酸分泌过程中所涉及的包括有机酸转运蛋白、转运蛋白基因上游序列调节因子、基因拷贝数、转录因子、蛋白可逆磷酸化、有机酸合成与能量代谢等调控进程方面的研究进展,并对未来的研究前景进行了展望。     

植物适应铝毒胁迫的生理及分子生物学机理

铝毒是酸性土壤上限制作物生长最重要的因素,严重影响着全世界和中国大约40％和21％耕作土壤的作物生产．近几十年来,世界各国针对植物的铝毒及其耐铝机制进行了大量的研究,并取得了较大进展．文中重点综述了植物适应铝胁迫基因型差异筛选方法及其鉴定技术、植物适应铝胁迫的生理基础及分子生物学机制等方面的研究进展,简要讨论了今后的研究方向．     

小麦根系对铝毒的反应及其与根细胞壁组分和细胞壁对铝的吸附-解吸性能的关系

研究了小麦根系对铝毒的反应与不同根段细胞壁的组分及细胞壁对铝的吸附解吸性能的关系。结果表明,30μmol/LAlCl3可迅速抑制根系伸长,在铝处理30h时其根长仅为对照的30.2%;小麦根系相对伸长率随着铝浓度的提高而急剧降低,30μmol/LAlCl3处理24h对根系伸长的抑制率高达70.9%。小麦根系中距根尖0~10mm根段的铝含量和细胞壁中果胶糖醛酸含量明显高于距根尖10~20mm根段;距根尖0~10mm根段细胞壁对铝的吸附量明显大于距根尖10~20mm根段,而前者吸附态铝的解吸率低于后者;铝浓度从10μmol/L提高到20μmol/L时细胞壁对铝的吸附量增加,但对铝的解吸没有明显影响。采用1.0mol/LNH3·H2O对细胞壁预处理2h降低果胶甲基酯化程度后,铝吸附量降低了20.9%,但对铝解吸率没有影响。由此可见,小麦根尖是铝毒的主要位点,细胞壁果胶含量和果胶甲基酯化程度对小麦不同根段细胞壁对铝的吸附、积累具有重要作用,铝与细胞壁的结合是根系对铝毒胁迫反应的重要原因。     

磷铁锌缺乏时植物根系泌H~ 量增加原因的浅见

化学肥料生产使用后,作物产量得到了大幅度的提高,致使人们常常采用施肥等措施改良培肥土壤,以满足作物高产的需要,但这种“石油农业’咖速了能源的消耗和对环境的污染。因此,60年代后,利用作物对贫瘠土壤的适应性,充分发掘土壤和肥料中养分的利用潜力受到了越来越多的重视。对植物缺铁、缺磷等条件下的营养生理特性进行了较多的研究。其中根系分泌物是研究的焦点之一‘’“,在根系分泌物中,根系泌H“量增加引起生长介质或根际土壤酸化又成为人们最关注的问题。已知供应NH。N源以及缺磷、缺铁、缺锌等可使植物根系泌H“量增加［…     

细胞壁在植物抗营养逆境中的作用及其分子生理机制

营养逆境是指土壤中必需营养元素供应不足或元素含量过剩的现象,这种现象在世界范围内非常普遍,可导致作物减产和品质下降,因此,深入解析植物应对这种逆境的机制对提高作物产量、改善品质至关重要,也对保证农业生产的健康可持续发展意义重大.铝毒是限制酸性土壤上作物生产的主要因素,而镉又是重要的重金属污染元素.鉴于细胞壁是接触和响应环境因子的第一道屏障,也是结合金属离子的主要部位.结合本实验室近年来取得的一些研究成果,从细胞壁中的果胶、半纤维素组成及其修饰以及可能参与其中的相关基因等方面综述了细胞壁在植物抗铝和镉胁迫中的作用及其分子生理机制,以期引起对该领域更多的关注.     

用卫星DNA沉默载体研究植物矿质营养相关的基因：以沉默番茄的高铁还原酶基因FR01为例

病毒诱导的基因沉默（VIGS）是近年来发展的一种研究植物基因功能的新技术．至今尚不明确这种新技术是否能够有效地沉默植物根系中与矿质营养相关的基因．本研究中，以根系高铁还原酶基因FR01为例，探讨了一种改进的卫星DNA沉默载体（DNAmβ）在研究与根系矿质营养相关的基因功能中的适用性．将番茄的铁还原酶基因FRO1的cDNA片段插入到DNAmβ载体中，构建了FRO1基因的沉默载体，并利用农杆菌介导法和辅助病毒中国番茄黄化曲叶病毒一起接种番茄．结果表明，缺铁番茄根系的FROImRNA水平显著降低，同时，铁还原酶活性也明显降低，上述结果证明了VIGS技术可以用来研究植物根系中与矿质营养相关的基因功能。     

P、Zn在小麦细胞内的积累、分布及交互作用的研究

报道了小麦无性系细胞在含有３ 个Ｐ 水平（０５ 、１５ 、３５ ｍ ｍ ｏｌ·Ｌ－１） 和２ 个Ｚｎ 水平（０ 、６０μｍ ｏｌ·Ｌ－１） 的ＭＳ 培养液中,细胞对Ｐ、Ｚｎ 的积累、分布特性及交互作用的研究．Ｐ 和Ｚｎ 在细胞内的积累分别随外施Ｐ、Ｚｎ 浓度的提高而提高．与缺Ｚｎ 比较,加Ｚｎ 处理能抑制培养７ｄ 细胞中Ｐ 的含量．营养液中０５ ～１５ ｍ ｍｏｌ·Ｌ－１ Ｐ 能促进细胞的含Ｚｎ 量,但高Ｐ 处理即抑制细胞的含Ｚｎ 量．小麦细胞壁固定了细胞８３９ ％ ～８８３ ％ 的Ｐ,而外施Ｐ浓度越高,则细胞壁中Ｐ 分配的比例越大． 在供Ｚｎ 条件下,细胞壁截留了细胞中一半以上的Ｚｎ（５２０ ～６０５ ％ ） ．小麦液泡中Ｐ 和Ｚｎ 的含量较少,分别为２２ ％ ～３８ ％ 和１０６ ％ ～３０ ％