植物角质层蜡质基因的研究进展

角质层是覆盖在植物地上部分最表层的保护层,具有降低植物表面的水分散失、防止紫外线辐射伤害和抵抗病虫害侵入等环境胁迫等功能,在植物适应外界环境作用方面起重要作用.作对近年来角质层蜡质基因的研究进展进行综述,同时也对蜡质基因的研究前景提出一些看法.     

植物角质层蜡质合成与调控的分子生物学研究进展

角质层覆盖于陆生植物的地上部分。沉积于其表面的外角质层蜡质组成了植物与外部环境之间的屏障。蜡质的合成是由大量酶类协同作用的结果,又是一个积极可调控的过程。综述了近年来角质层蜡质合成与调控的分子生物学研究进展,包括突变体筛选、基因克隆和鉴定,以及功能基因组学研究等三方面,并对植物蜡质代谢基因克隆鉴定中存在的问题进行了探讨。     

植物角质层对非生物逆境胁迫响应研究进展

角质层,包括角质和蜡质,是主要由脂肪酸及其衍生物构成的覆盖在植物的外表面的高度疏水层,在植物生长发育过程中起到非常重要的保护屏障作用。除了在极端温度、干旱、高盐等多种非生物逆境胁迫下起到保护作用外,还能够保护植物内部组织免受细菌、真菌病原体的侵染。现就植物角质层的组成、合成途径以及与植物抗逆性,特别是与抗旱能力的关系方面的最新研究进展进行了综述。     

植物超长链脂肪酸及角质层蜡质生物合成相关酶基因研究现状

超长链脂肪酸(very long chain fatty acids, VLCFAs)在生物体中具有广泛的生理功能, 它们参与种子甘油酯、生物膜膜脂及鞘脂的合成, 并为角质层蜡质的生物合成提供前体物质。角质层是覆盖在植物地上部分最表层的保护层, 由角质和蜡质组成, 其中蜡质又分为角质层表皮蜡和内部蜡, 在植物生长发育、适应外界环境方面起重要作用。VLCFAs的合成由脂肪酰-CoA延长酶催化, 该酶是由b-酮脂酰-CoA合酶、b-酮脂酰-CoA还原酶、b-羟脂酰-CoA脱水酶和反式烯脂酰-CoA还原酶组成的多酶体系。合成后的VLCFAs通过脱羰基与酰基还原作用进入角质层蜡质合成途径, 形成各种蜡质组分。文章就VLCFAs及角质层蜡质合成代谢途径中相关酶基因研究进展方面做了综述, 并对植物蜡质基因研究中存在的问题提出一些看法。     

植物角质层分析术语新体系

目前,我国研究被子植物化石的工作更深入,除应用叶结构分析外,叶表皮角质层特征也日益受到重视。广泛的资料已证实,叶表皮特征的研究可提供很有价值的分类学证据;尤其是在近十几年的植物系统与进化研究领域,更发挥了独特的作用。例如,对地层中植物化石角质层的研究,结合叶形与叶脉结构的分析,提高了化石植物鉴定与分类的可靠性,对过去仅基于叶形相似而建立的原有进化概念也作了修正与深化。     

植物花青素合成途径中的调控基因研究进展

花青素广泛分布于高等植物中,是一种水溶性的植物色素,与农作物的多种品质性状密切相关。虽长期受到关注,但其生物合成途径则是近年来随着拟南芥等植物突变体研究的深入才取得突破的。对于花、果实和种子中的花青素研究始终是热点,近来国内外有很多关于花青素合成与基因调控发明研究的报道。随着研究的深入不仅可以为医疗保健等提供科学依据,而且有助于其在农业生产中应用。本文综述了植物花青素基因的研究现状和发展趋势,包括植物花青素生物合成途径,生物合成途径中相关转录因子的调控,以及已经分离和克隆的调控基因在功能方面的研究进展。     

植物角质层蜡质的化学组成研究综述

角质层是植物与外界的第一接触面,而角质层蜡质则是由位于角质层外的外层蜡质和深嵌在角质层中的内层蜡质两部分构成。植物角质层蜡质成分极其复杂,具有重要的生理功能。综述了有关植物角质层蜡质的化学组成信息,探讨了目前植物角质层蜡质化学成分研究中存在的一些问题,展望了角质层蜡质成分的研究前景。     

植物生物碱代谢生物学研究进展

目前,植物生物碱作为植物的化学防御武器,在植物的生态适应过程中发挥积极作用的观点已得到了普遍的接受。生物碱代谢生物学的研究近年来取得了长足的进步,主要集中在生物碱合成和贮存部位、转运途径、代谢调控因子、生物合成途径和关键酶及其编码基因等方面,现就这方面的进展作一简要综述,并提出了该领域尚存在的问题和前景展望。     

中国植物化石角质层研究综述

总结近30年来中国大陆植物化石角质层研究的进展,介绍角质层分析的3个主要研究方向:植物化石表皮微细构造研究、植物化石气孔参数与大气CO2和气候变化研究以及植物化石角质层地球化学特征研究.举出众多典型实例,提出植物化石角质层分析的研究展望.     

植物生物碱代谢生物学研究进展

 目前,植物生物碱作为植物的化学防御武器,在植物的生态适应过程中发挥积极作用的观点已得到了普遍的接受。生物碱代谢生物学的研究近年来取得了长足的进步,主要集中在生物碱合成和贮存部位、转运途径、代谢调控因子、生物合成途径和关键酶及其编码基因等方面,现就这方面的进展作一简要综述,并提出了该领域尚存在的问题和前景展望。     

植物同源异型基因及同源异型盒基因的研究进展

植物同源异型基因及同源异型盒基因是涉及植物个体发育调节的两类重要转录因子编码基因.近10年来的研究表明,这两类基因及其产物的结构与功能具有明显的差异.深入研究这两类基因的结构与功能对揭示植物的发育机制具有重要意义.     

植物防御系统中抗病相关基因的研究进展

本文论述了植物防御系统中抗病相关基因（resistance gene,R基因）的研究进展。列表总结了迄今已克隆的R基因,并将其归为四种不同的类型。综述了不同基因表达产物-R蛋白在细胞中的定位及其相应的功能。此外,还对R基因编码区的多态性、R基因在染色体上排列方式以及R基因的进化与起源等问题进行了讨论。 Abstract:This review comments on recent advances in research of disease resistance genes(R Genes) in defence system of plants.The R genes cloned up to date are summarized and classified roughly into four classes listed in the Table 1.The location and the founction of the R proteins,i.e.,the expressed products of different R genes in the cells are reviewed.In addition,the polymophism of coding region of R genes,the different fashions of R gene arrangement on the chromosomes,and the evolution and origin of R genes are discussed.     

转基因植物中的标记基因研究新进展

文章综述了转基因植物中标记基因研究的新进展,主要包括以下3个方面：第一是采用共转化、位点特异性重组和转座子等技术对传统抗性标记基因进行消除,以利于对同一作物进行多次转基因操作;第二是完善各种已应用的以糖类代谢酶基因、耐胁迫酶类基因和绿色荧光蛋白基因等为安全标记基因的转化体系,并大力研究、开发潜在的汞离子还原酶基因、叶绿体合成关键酶基因等作为安全标记基因;第三是着力发展无标记基因、无载体骨架的简单高效转化体系。此外,还展望了安全标记的应用前景。     

植物角质层内外蜡质的差异及其与抗逆性的关系

植物角质层是覆盖在植物地上部分的叶、花和非木质茎等器官表面的保护层,包括角质和蜡质。其中蜡质根据分布位置不同又分为表皮蜡质和内部蜡质。大量研究表明,表皮蜡质含量和结构在植物生长发育和抗逆性申发挥着重要作用。近年来有研究发现构成蜡质的成分在内外蜡质层中的分布存在差异,角质层蜡质成分影响植物抗逆性。本文针对角质层结构和内外蜡质差异性以及角质层结构和组成与植物抗逆性之间的关系进行了综述。     

人参植物皂苷生物合成相关新基因的筛选与鉴定

人参植物根进行的特定发育过程在药用次生物———人参皂苷生物合成和累积中发挥重要作用。为从人参根中分离出人参皂苷生物合成相关基因 ,采用抑制差减杂交技术 ,构建四年和一年生人参根组织mRNA群体间正向差减cDNA文库。对从差减文库中筛选的 4 0个阳性cDNA克隆进行酶切、PCR与逆向Northern斑点杂交鉴定、DNA测序以及核苷酸序列同源性比较。结果表明 ,获得的 6个差减克隆在GenBank/DDBJ/BMBL无对应的同源基因 ,代表新基因序列。与此同时 ,使用Northern印迹杂交验证及半定量RT PCR进一步确认 ,6个转录本为根发育阶段差异性表达基因。因而提示 ,它们可能在人参皂苷生物合成中发挥了重要作用。此外 ,在人参茎、叶与种子中亦能检测到上述基因转录本的表达。目前 ,6个新基因已被命名 ,在GenBank注册并获登录号 ,为克隆上述新基因cDNA全长序列及深入鉴定其在人参皂苷生物合成中的功能提供了重要实验依据。     

植物耐热相关基因研究进展

植物受到高温胁迫时,会激活某些特定基因的表达,从而增强植物的耐热性。近年来,随着生物技术的不断发展,植物耐热相关基因被相继克隆并转化植物体。本文对植物耐热的分子机制、相关基因的克隆、耐热性基因工程研究进展进行了综述,并提出了植物耐热基因工程的研究方向。     

植物发育基因克隆技术的新进展

过去２０年,人们已经分离到了相当数量的与发育相关的基因。这主要借助于蛋白质产物的分离纯化,然后根据其氨基酸结构推算其相应的核苷酸序列,并据此合成寡核苷酸探针,最终从ｃＤＮＡ文库或基因组文库中筛选出目的基因。而未知其编码产物的发育基因的分离克隆则是非常困难的工作,以前广泛应用的主要方法有ＤＮＡ标签法（ＤＮＡｔａｇｇｉｎｇ）［１,２,３］,作图克隆法（ｍａｐ－ｂａｓｅｄｃｌｏｎｉｎｇ）［４］,差别筛选法（ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌｓｃｒｅｅｎｉｎｇ）［５］和扣除杂交法（ｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ）［６,７,８］。这些方法虽然都取得了一定的成功,但由于各自的缺陷性,而限制了它们更加广泛的应用。近年来在ＰＣＲ技术的基础上,人们已经建立了若干种分离克隆植物发育基因的新方法。１９９２年,ＬｉａｎｇＰ和ＰａｒｄｅｅＡ［９］首次提出并运用了ｍＲＮＡ差别显示技术（ｍＲＮＡｄｉｆ－ｆｅｒｅｎｔｉａｌｄｉｓｐｌａｙｒｅｖｅｒｓｅｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ－ＰＣＲ,ＤＤＲＴ－ＰＣＲ）来进行基因的分离。实践表明,ｍＲＮＡ差别显示技术在分离、鉴定差别表达的新基因方面与以前的各种技术相比有其独特的优越性,但同时它也存在着重复性较差等缺点。因此,最近研究工作者又在其基础上,发展了诸如代表性差式分析（ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｌｄｉｆｅｒｅｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ,ＲＤＡ）［１０,１１］和抑制性扣除（或减去）杂交（ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｓｕｂｔｒａｃｔｉｖｅｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ,ＳＳＨ）［１２］等一些更新的方法。下面就此作一简要概述。     

Isolation and Compositional Analysis of Plant Cuticle Lipid Polyester Monomers

Terrestrial plants produce extracellular aliphatic biopolyesters that modify cell walls of specific tissues. Epidermal cells synthesize cutin, a polyester of glycerol and modified fatty acids that constitutes the framework of the cuticle that covers aerial plant surfaces. Suberin is a related lipid polyester that is deposited on the cell walls of certain tissues, including the root endodermis and the periderm of tubers, tree bark and roots. These lipid polymers are highly variable in composition among plant species, and often differ among tissues within a single species. Here, we describe a detailed protocol to study the monomer composition of cutin in Arabidopsis thaliana leaves by sodium methoxide (NaOMe)-catalyzed depolymerisation, derivatization, and subsequent gas chromatography-mass spectrometry (GC/MS) analysis. This method can be used to investigate the monomers of insoluble polyesters isolated from whole delipidated plant tissues bearing either cutin or suberin. The method can by applied not only to characterize the composition of lipid polymers in species not previously analyzed, but also as an analytical tool in forward and reverse genetic approaches to assess candidate gene function.