植物角质层基因研究进展

角质层是形成于陆生植物表皮细胞壁外表面的脂质保水层。角质层的基本功能是保水,同时也在响应逆境胁迫、自我清洁及器官发育等方面发挥作用。角质层通常由角质和蜡质组成。角质是角质层的主要结构成分,其主要组分是聚酯。蜡质成分主要为极长链饱和脂肪酸及其衍生物。这些组分在内质网上合成后被转运到细胞表面,进一步形成完整的角质层结构。近年来通过对角质层相关突变体及相应基因的研究,人们对角质层在合成、转运、形成及调控等各个阶段都有了较为深入的认识。蜡质和角质的合成途径已在角质层相关基因功能的解释下逐渐浮出水面。有关角质层前体转运方面的研究,主要的突破在于ABCG全转运蛋白的发现和功能解析。在角质层形成的机理方面,角质层基因中的酯酶和脂酶类基因的研究有助于进一步认识这个复杂的过程。在基因调控方面,新的转录因子基因和角质层与环境之间的相互关系研究,也为已知的调控网络增加了新内容。该文综述了目前关于角质层相关基因的最新研究进展。     

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。     

植物体内的木质素

木质素是植物体内重要的大分子物质,它是一类在化学结构上密切相关、高分子量的多聚体。主要论述了木质素单体的类型,它们在植物体内的合成过程,单体间的聚合机制及其在植物体内的分布和作用。     

植物角质蒸腾的几个方面

角质蒸腾速率和植物生态型有密切关系,与普通品种相比抗旱的高粱和玉米品种角质蒸腾较弱,或差异不明显,但节水途径不同。强光促进角质层腊质的形成,使角质蒸腾减弱。高湿度下生长的植物移到湿度较低处后,其角质蒸腾与总蒸腾速率都明显增大。土壤干旱对角质蒸腾的影响因植物种类和水分胁迫的具体情况而异。角质层腊质含量和角质蒸腾速率一般呈反相关。     

云南禄劝中泥盆世晚期角质残植煤中植物角质层的再研究

通过光学、扫描电子和透射电子显微镜观察,对云南禄劝中泥盆世晚期角质残植煤层中的植物角质层进行再研究。禄劝的植物角质层定为Orestoviacf.devonica Ergolskaya,1936,具有两种类型:类型Ⅰ,角质层具有规则分布的孔状结构,分布密度为40—45个/mm2,表皮细胞呈不规则多边形或长条形;类型Ⅱ,角质层规则分布似气孔结构,分布密度为50—60个/mm2,表皮细胞呈长方形。根据大植物化石研究,结合生物地层资料,云南禄劝的植物角质残植煤层的成煤时代为中泥盆世晚期(late Givetian)。基于对当时古地理和古气候分析,云南禄劝角质残植煤层的形成主要受控于当时区域古地理环境及其局部古气候条件。     

植物角质膜及其渗透性与抗旱性研究进展

角质膜覆盖于陆生植物的地上部分,是植物与外部环境之间的第一道屏障,保护植物免遭各种生物和非生物胁迫。本文就植物角质膜的结构、成分、生物合成的途径及机理、渗透性及温度、湿度、活性剂对角质膜渗透性的影响,角质膜与植物抗旱性关系的研究进展做系统综述,并对植物角质膜研究中存在的问题进行了探讨。     

植物细胞壁纤维素生物合成的调控

纤维素是自然界最丰富的生物多聚体,是生物质能源的主要组成物质。植物细胞壁中纤维素的生物合成主要由纤维素合成酶(Cellulose synthase,CesA)催化完成,纤维素的生物合成受到植物激素,信号分子,转录因子以及某些特殊蛋白质的调节。目前的研究集中在对纤维素合酶基因的转录及翻译后修饰的调控。总结了高等植物调控纤维素生物合成的研究近况。     

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。     

产角质酶酵母菌的发现与鉴定及产酶条件的优化

为得到有效水解杜仲角质层的角质酶,通过生物酶法提取杜仲中的活性成分。从病变的杜仲叶中分离出一株能高产角质酶的菌种,鉴定分析证实该菌株是胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa),这是首次从植物病原真菌以外发现产角质酶的酵母菌,并对该菌株发酵产角质酶的条件进行优化。这一发现意义重大,因为酵母菌比植物病原菌安全许多,更利于大规模生产。     

微生物胞外多糖黄原胶的应用与研究进展

黄原胶是由植物病原菌野油菜黄单胞菌产生的一种天然胞外多糖,其结构为重复单元聚合而成的多聚体,单元结构中包含了D-葡萄糖、D-甘露糖和D-葡糖醛酸基团以及O-乙酰和丙酮酸基团。黄原胶具有优良的流变特性,作为增稠剂和稳定剂等被广泛用于食品、药品和化妆品等多个行业。本文主要综述了黄原胶的结构、性质、应用、生物合成、生物合成调控和工业生产条件,为黄原胶的后续研究提供理论基础。     

植物纤维素生物合成及其相关酶类

纤维素是由成千上万个D-葡萄糖分子通过β-1,4糖苷键连接的具有一定立体构象的链状聚合物,其葡萄糖残基约为2000～25000个。它是细胞壁的主要组成成分之一。植物,大多数藻类,一些细菌和真菌甚至有些动物都能合成纤维素。它作为世界上最丰富的,具有巨大商业价值的生物多聚体,几十年来一直受到人们的重视,成为人们的研究热点。尽管如此,这方面的研究仍比较滞后,人们对纤维素生物合成途径及其相关酶类还是知之甚少。近几年来,随着基因组学的发展,关于纤维素的生物合成及相关基因表达调控的研究也成绩斐然,现就高等植物纤维素生物合成途径及其相关的纤维素合成酶的最新研究进展作一介绍。     

RANTES的多聚化及其意义

RANTES可以单体,双体和多聚体等形式存在,单体和双体形式的RANTES受体为CCR1,CCR3,CCR4和CCR5,而多聚体GAG。Glu26和Glu66在RANTES的多聚化过程中起着重要的作用。多聚体的RANTES与Jak2,Jak3和Src kinase p56(lck)等酪氨酸磷酸化有关,活化T细胞,单个核细胞及巨噬细胞,并可增强HIV的复制。     

胡杨叶片表面角质提取方法的建立

以内蒙古额济纳地区的胡杨叶片为材料,建立了一种从角质层较厚的植物叶片中分离提取角质成分的方法。该方法能够最大限度除去胡杨叶片上的蜡质及其他脂类杂质成分干扰,结果准确,产率高,得到的角质可以直接用于气谱、质谱仪进行含量和成分的鉴定分析。     

硅对杂交稻形态结构和生理的效应

水稻叶的表皮细胞具有“角质—双硅层”,一层是在表皮细胞壁与角质层之间,另一层是在表皮细胞壁内与纤维素相结合,这种“角质—双硅层”可保护植物免受菌丝入侵,并减少叶面水分消耗。过去我们以早稻原丰早试验证明,硅可促进根系生长,     

核苷酸种类知多少?

核苷酸是大分子多聚体核酸的单体.每个核苷酸单体是由1分子五碳糖,1分子磷酸和1分子含氮的碱基组成.     

木质纤维生物质资源高效利用分子技术的开发

木质纤维生物质是地球上最丰富的可再生生物质资源,可为造纸、化工、纺织和生物能源等工业提供重要的原材料。木质纤维生物质主要包括木质素、纤维素和半纤维素三种生物多聚物成分。如何利用分子手段改造这些生物聚合物,提高它们的工业利用率是目前高度关注的问题。综述了近年来木质纤维多聚物在生物合成与改造方面的研究进展,展望了利用分子技术改造植物木质纤维生物质实现其高效利用的前景。     

木质素生物合成中C3H/HCT的研究进展

木质素是由三种不同的木质素单体聚合而成的,其含量和单体组成与植物体的综合利用密切相关。木质素单体的生物合成途径涉及到许多酶的参与,C3H/HCT是发现较晚的两个酶,在从对-香豆酰辅酶A（p-coumaroyl CoA）到咖啡酰辅酶A（caffeoyl CoA）的羟基化过程中起作用,是控制木质素H-单体与G/S-单体相互转化的关键酶。该文主要对C3H/HCT的研究进展及在木质素生物合成中的作用进行了阐述。     

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.     

云南腾冲上新统芒棒组植物分散角质层研究

在云南腾冲上新统芒棒组中发现保存较好的植物分散角质层,共识别出7种:Reticutissolida,Reticutis tylotis,Fundicutis verriculis,Lusaticutis arizelis,Piliparicutis anfracta,Discrepoparicutis elongata,Enormicutis torquata,可归于6属,4亚类,4类,1个大类,表现出上叶角质层类型和下叶角质层类型的组合特征及上叶角质层类型的优先保存情况。从表皮细胞形态及气孔器等微观特征上看,具气孔的4种之间有着明显的差别,表明它们可能分别来自不同的母体植物;其中3种角质层的母体植物极有可能为被子植物,并处于优势地位。滇西当时温暖湿润的热带-亚热带、暖温带气候,为分散角质层的母体植物提供了良好的生存条件。而该区植物分散角质层的发现为分析其母体植物和重建古环境提供微体植物化石证据。