植物中与光敏色素相互作用的因子PIFs

文章简要介绍了目前已知的植物中与植物光敏色素相互作用的一类bHLH家族因子即PIFs因子的结构、功能的研究进展。     

植物光敏色素作用因子PIFs的生物学功能

光敏色素作用因子（phytochrome-interacting factors, PIFs）属于碱性-螺旋-环-螺旋（basic helix-loop-helix, bHLH）转录因子家族中的一个亚家族成员, 其通过调控基因的表达, 在抑制种子发芽, 提高幼苗暗形态发生, 促进避荫反应等方面起作用。本综述通过对PIFs转录因子的生物学功能研究进展的总结, 为PIFs的进一步研究提供帮助。     

光敏色素互作因子参与生长素调控的植物生长发育

光敏色素互作因子(PIFs)属于碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子家族,能在细胞核内与活性形式的光敏色素(PHYS)相互作用并被降解。PIFs参与多种信号转导途径,调控植物的生长发育,如抑制种子萌发、促进幼苗的暗形态建成和植物开花等。作为胞内信号调控的重要组分,PIFs广泛参与植物外部环境因素(如高温、光),以及内部激素(如生长素、细胞分裂素和油菜素内酯等)介导的信号网络。当光信号和温度变化时,PIFs会通过影响生长素合成、运输和信号转导,参与生长素路径,调控植物生长发育。论文就PIFs参与生长素调控的植物生长发育研究进展进行综述,并对未来研究方向加以展望。     

光敏色素作用因子PIFs在植物生长发育中的研究进展

植物光敏色素作用因子(phytochrome interacting factors, PIFs)属于碱性–螺旋–环–螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)转录因子家族,在植物生长发育中起到"枢纽"作用,参与调控光形态建成、暗形态建成、非生物胁迫、生物钟、开花、种子萌发、避荫反应等过程。该文主要介绍PIFs转录因子参与调控植物生长发育最新研究进展,并对PIFs转录因子的研究现状进行总结与展望,为进一步探讨PIFs转录因子的功能及机制提供参考。     

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。     

植物的光敏色素与光信号转导

介绍了近年来植物光敏色素与光信号转导的研究进展。     

植物与病原微生物互作分子基础的研究进展

植物在与病原微生物共同进化过程中形成了复杂的免疫防卫体系。植物的先天免疫系统可大致分为两个层面。第一个层面的免疫基于细胞表面的模式识别受体对病原物相关分子模式的识别,该免疫过程被称为病原物相关分子模式触发的免疫(PAMP-triggered immunity,PTI),能帮助植物抵抗大部分病原微生物;第二个层面的免疫起始于细胞内部,主要依靠抗病基因编码的蛋白产物直接或间接识别病原微生物分泌的效应子并且激发防卫反应,来抵抗那些能够利用效应子抑制第一层面免疫的病原微生物,这一过程被称为效应子触发的免疫(Effector-triggered immunity,ETI)。这两个层面的免疫都是基于植物对"自我"及"非我"的识别,依靠MAPK级联等信号网络,将识别结果传递到细胞核内,调控相应基因的表达,做出适当的免疫应答。本文着重阐述了植物与病原微生物互作过程中不同层面的免疫反应所发生主要事件的分子基础及研究进展。     

植物与病原微生物互作分子基础的研究进展

植物在与病原微生物共同进化过程中形成了复杂的免疫防卫体系。植物的先天免疫系统可大致分为两个层面。第一个层面的免疫基于细胞表面的模式识别受体对病原物相关分子模式的识别, 该免疫过程被称为病原物相关分子模式触发的免疫(PAMP-triggered immunity, PTI), 能帮助植物抵抗大部分病原微生物; 第二个层面的免疫起始于细胞内部, 主要依靠抗病基因编码的蛋白产物直接或间接识别病原微生物分泌的效应子并且激发防卫反应, 来抵抗那些能够利用效应子抑制第一层面免疫的病原微生物, 这一过程被称为效应子触发的免疫(Effector-triggered immunity, ETI)。这两个层面的免疫都是基于植物对“自我”及“非我”的识别, 依靠MAPK级联等信号网络, 将识别结果传递到细胞核内, 调控相应基因的表达, 做出适当的免疫应答。本文着重阐述了植物与病原微生物互作过程中不同层面的免疫反应所发生主要事件的分子基础及研究进展。     

miRNAs与植物生长发育的调控

miRNAs是microRNAs的简称,是长度约19～25 nt的单链核苷酸片段,它们广泛存在于真核生物中.miRNAs可以调节靶基因的转录和翻译.miRNAs介导调控的靶基因很多都是转录因子.近来发现和鉴定的许多植物miRNAs在植物生长发育中起着关键的调节作用.该文概述了miRNAs的特征、作用机制、参与miRNAs途径的蛋白质、miRNAs途径的突变体、miRNAs介导的植物生长发育调控以及miRNAs与siRNAs途径交互作用的最新研究进展.     

植物转录因子的胞间运动

植物体的组织和器官由多细胞组成,细胞之间的通信对植物体的生长发育必不可少。转录因子作为一类特殊的蛋白质分子不仅在转录水平上参与植物生长发育的调控,而且新近研究发现,转录因子的胞间运动是细胞之间通信方式之一,具有重要的功能。对转录因子胞间运动的发现过程、转录因子胞间运动的机制及其通道进行了论述。转录因子的胞间运动有基于扩散作用的非目标性转运和具有目标性的主动转运两种模式。转录因子胞间运动具有明显的组织特异性和方向性。分析了影响转录因子胞间运动的因素,讨论了转录因子胞间运动的功能以及转录因子胞间运动所参与的植物生长发育及形态建成的调控。     

类受体激酶调控根生长发育的研究进展

类受体激酶是一类具有激酶活性的单次跨膜受体,通过接收和传递胞外信号调控细胞的生理反应,参与植物生长发育过程。植物根在生长发育过程中受到大量的外部刺激和内源性发育信号的影响,植物必须通过整合这些信号并转化为细胞反应,才能适应不断变化的环境条件;植物类受体激酶作为细胞膜上的信息监测者,通过与外源和内源信号的通讯调控根的生长发育。该文对近年来国内外有关类受体激酶的结构、分类及其作用机制,特别是植物类受体激酶在根发育信号转导途径中的功能和作用等方面的研究进展进行综述,为进一步揭示植物类受体激酶在根生长发育中的功能及其作用机制提供参考。     

Signals,Motors, Morphogenesis -the Cytoskeleton in Plant Development1

Abstract: Plant shape can adapt to a changing environment. This requires a structure that (1) must be highly dynamic, (2) can respond to a range of signals, and (3) can control cellular morphogenesis. The cytoskeleton, microtubules, actin microfi-laments, and cytoskeletal motors meets these requirements, and plants have evolved specific cytoskeletal arrays consisting of both microtubules and microfilaments that can link signal transduction to cellular morphogenesis: cortical microtubules, preprophase band, phragmoplast on the microtubular side, transvacuolar microfilament bundles, and phragmosome on the actin side. These cytoskeletal arrays are reviewed with special focus on the signal responses of higher plants. The signal-triggered dynamic response of the cytoskeleton must be based on spatial cues that organize assembly and disassembly of tu-bulin and actin. In this context the great morphogenetic potential of cytoskeletal motors is discussed. The review closes with an outlook on new methodological approaches to the problem of signal-triggered morphogenesis.     

F-box蛋白质在植物生长发育中的功能

在真核生物中, 泛素介导的蛋白降解途径参与了许多生物学过程。SCF复合体是一种非常重要的E3泛素连接酶, 在植物中研究的最为深入。F-box蛋白包含一个F-box 基序, 是SCF复合体的一个亚基, 它决定了底物识别的特异性。目前, 从各种植物中已鉴定出大量的F-box蛋白质, 它们参与了植物激素(乙烯, 生长素, GA, JA)的信号传导以及自交不亲和、花器官发育等生物学过程, F-box蛋白还参与了植物的胁迫反应。最新研究结果显示, 一个F-box蛋白TIR1是生长素的受体。因此, F-box蛋白质介导的泛素化蛋白质降解途径可能是植物基因表达调控的重要机制。     

The Role of Salicylic Acid Signal in Plant Growth,Development and Abiotic Stress

In nature, plants are constantly affected by adverse conditions. Unlike animals, plants can resist these adverse stresses only by insisting on their original positions. Stress can be divided into biological stress and abiotic stress, abiotic stress directly affects the growth, development and yield of plants, it spans all developmental stages from seed germination to senescence. In order to adapt to changing environment, plants have evolved well-developed mechanisms that help to perceive the stress signals and enable optimal growth response. Salicylic acid (SA) is an important endogenous signal molecule in plants, which not only regulate some plant growth and development processes, but also plays an important part in plant stress resistance. Much work about salicylic acid has been done on the immunity of plants to pathogens, and the synthesis and signal transduction of SA are clearly understood, its function in plant growth, development and abiotic stress is also well learned, we systemically summarized the multiple function of SA signal in non-pathogen-related response, such review should help us understand the common but essential function of SA signal in modulating plant growth, development and abiotic stress.     

多胺在植物生长发育过程中的生理作用

多胺在植物生长发育过程中具有广泛的生理作用,如参与植物衰老进程的调控、体细胞胚发生、花芽分化、花和果 实的发育及参与各种生理胁迫反应等。本文重点综述了多胺在植物生长发育过程中生理学功能方面的研究进展,并对有关 问题进行了讨论和展望。     

氢气调节植物生长发育和提高植物抗逆性的研究进展

氢气作为新发现的活性气体被广泛研究。在植物生长发育方面,氢气具有促进种子发芽、幼苗发育、不定根生长等作用;在植物遭受逆境胁迫过程中,氢气通过调控抗氧化酶活性、抗氧化物质的生成及其相应的转录本来应对胁迫带来的氧化损伤,提高植物对干旱、盐胁迫、重金属胁迫、除草剂、紫外照射等胁迫的抗性,同时氢气还可以调控与抗病虫害等胁迫相关基因的表达。该文对国内外有关氢气在促进植物生长发育和提高植物抗性方面的作用,以及逆境胁迫下氢气作为信号分子通过调控抗氧化防御系统提高植物抗逆性的机制进行综述,以期更好地了解和促进氢气在农业科学上的研究与应用。     

Encoding Olfactory Signals via Multiple Chemosensory Systems

ABSTRACT

Most animals have evolved multiple olfactory systems to detect general odors as well as social cues. The sophistication and interaction of these systems permit precise detection of food, danger, and mates, all crucial elements for survival. In most mammals, the nose contains two well described chemosensory apparatuses (the main olfactory epithelium and the vomeronasal organ), each of which comprises several subtypes of sensory neurons expressing distinct receptors and signal transduction machineries. In many species (e.g., rodents), the nasal cavity also includes two spatially segregated clusters of neurons forming the septal organ of Masera and the Grueneberg ganglion. Results of recent studies suggest that these chemosensory systems perceive diverse but overlapping olfactory cues and that some neurons may even detect the pressure changes carried by the airflow. This review provides an update on how chemosensory neurons transduce chemical (and possibly mechanical) stimuli into electrical signals, and what information each system brings into the brain. Future investigation will focus on the specific ligands that each system detects with a behavioral context and the processing networks that each system involves in the brain. Such studies will lead to a better understanding of how the multiple olfactory systems, acting in concert, offer a complete representation of the chemical world.