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．  

植物抗寒冻基因工程研究进展

低湿寒害是限制农作物产量和分布的一种全球性的自然灾害。提高农作物的抗寒性具有重要意义。目前随着植物寒害机理、抗寒冻和冷驯化分子机理的深入发展，已研究发现了多种抗寒基因，包括各种抗寒调控基因和各种抗寒功能基因，从而使植物抗寒冻基因工程的研究与应用得以了广泛开展，以期最终有效地提高农作物的抗寒性，增加农业产量。本文综合概述了国内外有关植物抗寒冻基因工程的最新研究方向、进展及成就，并提出了此领域尚存在的一些问题及其前景展望。  

Desensitization of the nicotinic acetylcholine receptor: Molecular mechanisms and effect of modulators

1. Loss of response after prolonged or repeated application of stimulus is generally termed desensitization. A wide variety of phenomena occurring in living organisms falls under this general definition of desensitization. There are two main types of desensitization processes: specific and non-specific. 2. Desensitization of the nicotinic acetylcholine receptor is triggered by prolonged or repeated exposure to agonists and results in inactivation of its ion channel. It is a case of specific desensitization and is an intrinsic molecular property of the receptor. 3. Desensitization of the nicotinic acetylcholine receptor at the neuromuscular junction was first reported by Katz and Thesleff in 1957. Desensitization of the receptor has been demonstrated by rapid kinetic techniques and also by the characteristic "burst kinetics" obtained from single-channel recordings of receptor activity in native as well as in reconstituted membranes. In spite of a number of studies, the detailed molecular mechanism of the nicotinic acetylcholine receptor desensitization is not known with certainty. The progress of desensitization is accompanied by an increase in affinity of the receptor for its agonist. This change in affinity is attributed to a conformational change of the receptor, as detected by spectroscopic and kinetic studies. A four-state general model is consistent with the major experimental observations. 4. Desensitization of the nicotinic acetylcholine receptor can be potentially modulated by exogenous and endogenous substances and by covalent modifications of the receptor structure. Modulators include the noncompetitive blockers, calcium, the thymic hormone peptides (thymopoietin and thymopentin), substance P, the calcitonin gene-related peptide, and receptor phosphorylation. Phosphorylation is an important posttranslational covalent modification that is correlated with the regulation and desensitization of the receptor through various protein kinases. 5. Although the physiological significance of desensitization of the nicotinic receptor is not yet fully understood, desensitization of receptors probably plays a significant role in the operation of the neuronal networks associated in memory and learning processes. Desensitization of the nicotinic receptor could also possibly be related to the neuromuscular disease, myasthenia gravis.  

植物对重金属耐性的分子生态机理

 植物适应重金属元素胁迫的机制包括阻止和控制重金属的吸收、体内螯合解毒、体内区室化分隔以及代谢平衡等。近年来，随着分子生物学技术在生态学研究中的深入应用，控制这些过程的分子生态机理逐渐被揭示出来。菌根、根系分泌物以及细胞膜是控制重金属进入植物根系细胞的主要生理单元。外生菌根能显著提高寄主植物的重金属耐性，根系分泌物通过改变根际pH、改变金属物质的氧化还原状态和形成络合物等机理减少植物对重金属的吸收。目前，控制菌根和根系分泌物重金属抗性的分子生态机理还不清楚。但细胞膜跨膜转运器已得到深入研究，相关金属离子转运器被鉴定和分离，一些控制基因如铁锌控制运转相关蛋白(ZIP)类、自然抵抗相关巨噬细胞蛋白(Nramp)类、P1B_type ATPase类基因已被发现和克隆。金属硫蛋白（MTs）、植物螯合素(PCs)、有机酸及氨基酸等是植物体内主要的螯合物质，它们 通过螯合作用固定金属离子，降低其生物毒性或改变其移动性。与MTs合成相关的MT_like基因已经被克隆，PCs合成必需的植物螯合素合酶(PCS)， 即γ-Glu-Cys二肽转肽酶 (γ-ECS) 的编码基因已经被克隆，控制麦根酸合成的氨基酸尼克烟酰胺(NA)在重金属耐性中的作用和分子机理也被揭示出来。ATP结合转运器(ABC)和阳离子扩散促进器(CDF)是植物体内两种主要膜转运器，通过它们和其它跨膜方式，重金属被分隔贮藏于液泡内。控制这些蛋白转运器合成的基因也已经被克隆，在植物中的表达证实其与重金属的体内运输和平衡有关。热休克蛋白(HSP)等蛋白类物质的产生是一种重要的体内平衡机制，其分子机理有待进一步研究。重金属耐性植物在这些环节产生了相关响应基因或功能蛋白质，分子克隆和转基因技术又使它们在污染治理上得到了初步的应用。  

药物成瘾及成瘾记忆的研究现状

本文在介绍药物成瘾与学习和记忆密切相关的神经回路及共同分子机制的基础上，围绕学习和记忆在药物成瘾中的作用，综述了关联性学习与复吸，关联性学习与敏化，异常关联性学习与强迫性用药行为，关联性学习及成瘾记忆与成瘾，多重记忆系统与成瘾的发生发展等方面的研究进展，并强调了突触可塑性及成瘾记忆在药物成瘾中的重要性。在此基础上提出：作为慢性脑病的药物成瘾的形成过程的重要特征是它包含着信息的特殊学习类型。药物成瘾与依赖于多巴胺的关联性学习紊乱有密切关系。海马可能在成瘾中扮演重要角色。  

植物的冷调节蛋白

冷害是世界范围内普遍存在的问题。冷驯化是通过低温诱导植物形成抗冷力的过程。冷调节蛋白是植物在冷驯化下产生的特异性蛋白质 ,与植物的抗冷力密切相关。随着分子生物技术的发展 ,成为近年来抗冷生理研究的热点之一。本文介绍了植物冷调节蛋白的分布、结构、性质、功能及诱导调控等方面的最新研究进展 ,并展望了将来的研究方向。  

种子的脱水行为及其分子机制

成熟脱水是种子发育的末端事件。根据种子的脱水行为，可以把种子分为正常性、顽拗性和中间性种子。许多过程或者机制授予或者提高种子的脱水耐性，不同的过程可能在不同的水合水平上对水分丧失起保护作用，这些过程的缺乏或者无效表达可能决定个别物种的种子的脱水敏感性程度。到目前为止，涉及种子脱水耐性的过程或者机制有：细胞内脱分化；代谢的‘关闭’；抗氧化系统的存在和有效运转；保护性分子(包括胚胎发育后期高丰度表达蛋白，蔗糖、寡糖或者半乳糖苷环多醇，亲水脂分子，油素)的存在；以及在重新水合过程中修复机制的存在和运转。  

新型二酰胺类杀虫剂对鱼尼丁受体作用的分子机理

 最近发现了一类新型二酰胺类杀虫剂——氟虫酰胺和氯虫酰胺，其作用靶标是鱼尼丁受体 (ryanodine receptors, RyRs)。本文对RyR的结构与功能、电压门控钙离子通道和鱼尼丁受体钙离子释放通道对细胞质钙离子内环境稳定的调节以及二酰胺类杀虫剂对RyRs作用的分子机理进行综述。二酰胺类杀虫剂使昆虫RyR通道处于持续的开放状态，引发钙离子从肌质网腔内大量释放，破坏了细胞质钙离子内环境的稳定，从而产生不同的药物学特性。这些变化都是由一个不同于鱼尼丁在RyR上的结合部位介导的。该类杀虫剂的作用对昆虫RyR s是高度专一的，结果产生选择毒性。由于二酰胺类杀虫剂的结构独特，作用方式新颖，对鳞翅目害虫效果好、杀虫谱广，对各种益虫和天敌安全，并对现用的杀虫剂无交互抗性，故它们非常适合于抗性治理和IPM。  

水稻广谱抗稻瘟病基因研究进展

稻瘟病是水稻生产中的最严重病害之一，由于稻瘟菌小种的高度变异性，垂直抗性基因难以持续控制稻瘟病的危害，因此，克隆和利用广谱持久抗瘟基因被认为是解决稻瘟病问题最经济有效的策略。本文从广谱抗源的筛选与利用，广谱抗瘟基因的定位、克隆与应用等方面对水稻广谱抗稻瘟病基因研究取得的进展进行了概述，并介绍了广谱抗性分子机理的最新研究进展。基于国内外稻瘟病抗性基因研究的现状及趋势，以及我国丰富的抗瘟水稻种质资源，克隆越来越多的广谱抗瘟基因具有重要的理论与应用价值。  

植物耐盐的分子机理研究进展

综述了与植物耐盐性密切相关的小分子渗透物质（脯氨酸，甜菜碱，多元醇，多胺，果聚糖），晚期胚胎发生富集蛋白（LEA），调渗蛋白（OSM），水通道蛋白，K^ 通道蛋白和ATPase等的合成及其相关基因的表达。