RUS家族对植物生长发育的调控作用

叶绿体基因组编码许多参与光合作用和其他代谢过程的关键蛋白质,在叶绿体中合成的代谢物对于植物正常的生长发育至关重要。根对紫外线-B辐射敏感[Root-UVB (ultraviolet radiation B)-sensitive, RUS]蛋白属于叶绿体蛋白,由高度保守的DUF647结构域组成,在参与植物形态发生、物质运输和能量代谢等多种生命活动的调控中发挥作用。本文就近年来关于RUS家族在植物的胚胎发育、光形态建成、维生素B6稳态、生长素转运和花药发育等生长发育过程中的相关研究进行回顾和总结,为深入研究其在植物生长发育中的分子调控机制提供了参考。     

茉莉酸调控花药开裂的研究进展

茉莉酸(JA)是广泛存在于植物中的生长调节物质,JA及其衍生物茉莉酸甲酯(Me JA)在植物生命活动中起着重要作用。JA参与调控雄蕊发育,影响花药开裂,从而影响植物育性。就JA的生物合成及相关基因的表达调控、JA在植物花药发育尤其是后期花药开裂过程中相关基因以及信号转导的分子机制研究进行回顾总结,并对JA调控花药开裂的分子机理研究提出展望。     

功能雄性不育茄子差异基因及代谢途径分析

以茄子功能雄性不育系 (S13) 和可育系 (F142) 为材料,对花蕾不同发育时期的细胞学特征进行观察,发现S13花药中环形细胞簇的解体时期比F142延迟2 d,开花当天F142的裂口组织及内绒毡层的细胞解体,而S13中无此现象发生。转录组测序分析表明,F142和S13开花前8天、5天和开花当天的花药共有1 436个差异表达基因 (DEGs) (651个表达上调,785个表达下调)。GO显著性分析表明差异基因主要富集在生物学过程中涉及单细胞生物过程、代谢过程和细胞过程的单基因簇 (Unigene) 较多,分子功能中涉及较多的有催化活性和结合功能;KEGG注释发现,差异基因主要富集在次生代谢产物的生物合成、代谢途径、内质网蛋白质加工、氨基酸的生物合成、碳代谢和植物激素信号转导。选取16 465个基因进行加权基因共表达网络构建分析 (Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA),共鉴定到15个基因共表达模块,其中3个为S13在3个花蕾发育时期高度相关特异性模块 (Plum2、Royalblue和Bisque4模块);KEGG富集表明,特异性模块可以富集到苯丙烷类生物合成、光合作用、卟啉与叶绿素代谢、α-亚麻酸代谢、多糖的生物合成和代谢、脂肪酸降解以及戊糖与葡萄糖醛酸的相互转化等相关通路,这些基因可能在S13花蕾发育过程中发挥重要作用。研究结果为进一步探索茄子花药开裂机制提供了一定的参考。     

多胺生物合成途径中两个关键酶基因研究进展

多胺是一类小分子生物活性物质,广泛存在于生物体内,与植物的生长发育、衰老及抗逆性都有着密切的联系。就多胺合成途径中的两个关键酶基因,即S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(SAMS)和S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因(SAMDC)的克隆、表达,以及转S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因(SAMS)和转S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因(SAMDC)表达调控等方面的研究进行回顾总结,并对其应用前景进行展望。