根端原分生组织和静止中心

根端原分生组织人们对于植物根端原分生组织的认识是有一个过程的。在1950年前,许多植物解剖学家就对根端进行过较为深入地研究。根据这些研究,人们了解到大多数植物根端是由两个通常不同的区域所组成:顶端根冠和亚顶端根端分生组织。分生组织区通常被认为是由许多细胞肋所组成,这些细胞肋似乎起源于分生组织顶端的中央区域,即所谓的中柱极。所以曾提出位于这些细胞肋焦点处的一群细胞产生根的所有组织的看法。因此,研究者早先认为这一     

多肽-受体激酶信号维持顶端分生组织稳态的分子机制

植物在一生的发育过程中不断进行着新器官的产生和既有器官的伸长,例如,叶、侧枝、花等器官的产生和根、茎的伸长,这一切都取决于其分生组织中干细胞的活动及由此产生的细胞命运决定.植物顶端分生组织的维持有着精细的调控网络,复杂的胞间信号转导保证了细胞分裂与分化之间的平衡.过去二十多年的研究表明,多肽和受体激酶在维持植物顶端分生组织的过程中起着至关重要的调控作用.本文整理了有关多肽和受体激酶维持顶端分生组织稳态的最新研究进展,梳理了这些已知调控元件之间的关系,并提出了可能存在的工作模式以及未来完善这些信号网络的研究方向.     

被子植物的茎端分生组织及其细胞的命运

茎端分生组织的活动是植物地上部分所有器官的来源,在植物个体发育过程中具有重要作用.介绍了茎端分生组织的基本形态、起始与维持的分子基础及其衍生细胞的命运.     

植物茎尖分生组织分化调控机制研究进展

茎尖分生组织是位于植物顶端具有持续分化能力的组织,通过细胞分裂、分化产生茎、叶和花等器官,形成植株地上部分。茎尖分生组织在分化过程中受外界环境因素、内源激素水平和分子调控等影响,表现出明显变化。该文综合国内外近年来有关茎尖分生组织分化调控的研究进展,从茎尖分生组织的形态结构和环境影响因素,以及激素调控和分子调控等方面,对茎尖分生组织分化活动的研究进行综述,并对目前研究现状存在问题及未来研究方向进行了分析和展望。     

植物干细胞的抗病毒先天免疫

茎顶端分生组织(shoot apical meristem,SAM)中的干细胞(stem cell,SC)具有自我更新和分化为各种细胞类型的潜能,是植物地上组织和器官生长发育的细胞源泉[1].干细胞团稳态的维持对植物的生长发育至关重要[2]．早在20世纪50年代,便已有研究发现植物的茎尖分生组织病毒含量少,甚至没有病毒...     

新除草化合物WD对播娘蒿作用机理的研究

新除草化合物WD使麦田阔叶杂草播娘蒿的生长受到了显著抑制,在形态上表现出植株矮化,茎与根变粗,变硬、叶片黄化枯死;解剖观察表明,WD使播娘蒿茎尖分生组织细胞受到破坏,根与茎的维管形成层产生次生维管组织的分化活动受到抑制。根与茎的皮层细胞层数都比对照增多,研究结果表明,WD是通过植物叶片吸收,随光合物流运送到植物分生组织等部位而干扰杂草的生长发育来杀除杂草的。     

茎顶端分生组织在植物发育过程中的保持、转变和逆转

顶端分生组织(shoot apical meristems,SAM)为产生新的器官和组织而不断提供新的细胞,它的活性依赖于平衡分生组织细胞的增殖和器官发生之间关系的调控基因.来自不具备光合能力的顶端分生组织的细胞可形成具有光合能力的营养器官.在从营养生长到生殖发育的转变过程中,茎顶端分生组织,转变为花序分生组织,最终形成花分生组织.在进入开花决定状态以前,SAM的状态很大程度上受到环境信号和转录调控因子的影响.以模式植物拟南芥为主,对在顶端分生组织的保持和转变中复杂同时又有差异的基因调控网络进行讨论.在花和花序分生组织逆转过程中,SAM中的细胞也受到相关基因的调控,且表达方式存在明显的时空差异.因此,具有决定性的和未决定性双重特性的分生组织之间的转变和相互协调,对于器官发生和形态建成起到至关重要的作用.     

拟南芥茎顶端分生组织相关突变体的表型与结构分析

以拟南芥野生型(C24)和T-DNA插入诱发的突变体(155系)为材料,通过表型分析、组织切片、GUS基因表达的组织化学定位等研究方法对155系的形态结构和生长发育进行了较为细致的观察分析,结果发现:(1)T-DNA插入诱发的155系突变体植株矮化,叶片等器官体积减小,营养生长阶段延长,发育较C24缓慢;(2)同一时期155系的茎顶端分生组织面积较C24减小,顶端平坦,细胞层数减少,两侧叶原基基部之间的距离缩短,呈现出发育迟缓、从茎顶端分生组织向花分生组织转变延迟等特征;(3)GUS基因特异性地在155系茎顶端分生组织和维管组织中表达.结果表明,T-DNA诱捕基因可能在茎顶端分生组织中发挥作用,由于T-DNA的插入使该基因的功能受到了影响,进而影响了155系中茎顶端分生组织的发育模式,产生了155系的一系列表型改变.     

生长素调控植物根尖干细胞维持研究取得重要进展

和动物不同,高等植物只能固着生长的特点决定了其能够根据复杂的环境条件不断地调整器官的发生和发育进程。植物生长发育的这种可塑性是由于在茎尖和根尖生长点分生组织中央有一个具有持续分裂能力和分化功能的干细胞组织结构。这些干细胞伴随着植物的一生,它们的分化不仅产生了所有的地上和地下器官,而且会根据内外环境信号来决定器官的发生、生殖生长、成熟和衰老等生物学过程。因此植物干细胞是生长发育的源泉和信号调控中心。     

成花素FT的调控运输及生理功能的研究进展

开花作为植物从营养生长到生殖生长的转折点,受外界环境变化影响,对植物发育和繁殖有着至关重要的作用。成花素(flowering locus T FT)蛋白作为拟南芥开花信号核心分子,在开花调控中扮演重要角色。拟南芥叶片在感应外界温度光照等因素变化后,通过生理钟(constants,CO)等蛋白及部分Mico-RNA正负协调调控筛管伴胞中的FT基因表达,FT蛋白通过筛管从叶片运输到茎顶端分生组织后,与一个碱性亮氨酸拉链(basic leucine zipper,b ZIP)蛋白FD结合调控茎顶端分生组织(shoot apical meristem,SAM)中的花组织形成相关基因表达,继而诱导开花。对近年来FT基因在叶片中的调控、FT蛋白的运输及其在顶端分生组织中的开花诱导机理进行综述,为进一步完善FT表达调控及功能研究提供参考。     

植物干细胞调控的分子机制

植物干细胞位于茎尖分生组织区和根尖分生组织区,是植物胚后发育中新的器官产生的源泉.近几年,在干细胞及其周围组织区发现了一些与干细胞稳态维持有关的基因,这些基因产物与外源性信号（如生长素）一起组成复杂的调控网络控制植物的生长和发育.表观遗传修饰作为控制基因表达的一种方式也对植物干细胞有重要的影响.该文介绍近几年植物干细胞分化调控的最新进展.     

开花的探索—植物开花的分子遗传学研究

开花是一个复杂的、发生在植物生活史上的一个重大变化:从无限型的营养生长过渡到有限的生殖结构的生长。花的形成要经历几个明显的阶段(参阅评论:Schwarz-Sommner等人,1990;Meyerowitz,1991)。首先,茎顶端分生组织停止形成叶子,而开始形成花序或花分生组织。下一步,花原基起源于这些花分生组织。接着,出现四轮花器官各自的原基——花萼、花瓣、雄蕊和心皮,并逐渐特化。最后,花器官原基分化出与其相应的细胞及组织类型。环境因子,如日照长度和温度都影响这些过程,但对于开花控制的遗传基础还不大了解。     

植物成花素的研究进展

许多植物由营养生长向生殖生长的转换都是由日照长度控制的,而植物叶片可感知日长信号并诱导成花素的合成。成花素从韧皮部运输到茎顶端,使顶端分生组织基因表达发生变化进而成花。其中,FT作为成花素的主要组分,在该转换过程中处于核心地位。本文综合近年的研究,介绍成花素及其作用机理。     

植物发育研究进展及前景

在植物一生中,分生组织不断产生根、茎、叶和花等器官。植物的发育,是基因型与环境因子相互作用的结果。最近,已鉴定出几种参与植物器官发育的基因。利用基因工程,调节植物激素的表达,可有效地控制植物器官的发育。不久,人们可以控制、改良植物发育的任何方面,赋予其理想的性状。     

WUSCHEL介导的固有免疫: 植物干细胞抵御病毒侵害的新机制

植物茎顶端分生组织干细胞是具有持续分化潜能的细胞团, 是植物体地上部所有组织和器官的来源。由于植物行固着生长模式, 其无法通过移动来趋利避害, 因此保护植物干细胞免受病毒和其它病原体侵害对于植物正常生长发育至关重要。尽管人们很早就观察到植物茎顶端干细胞区域与其它部位相比具有极强的抗病毒特性, 但很长时间以来对于植物干细胞如何抵御病毒侵染却知之甚少。近日, 中国科学技术大学赵忠团队阐明了拟南芥(Arabidopsis thaliana)茎顶端干细胞通过WUS蛋白介导的固有免疫反应抵御病毒侵害的机制。WUS能被黄瓜花叶病毒诱导表达, 并抑制病毒在茎尖中央区和周边区积累。WUS通过直接抑制S-腺苷-L-甲硫氨酸依赖的甲基转移酶(SAM MTase)基因的转录, 影响rRNA的加工和核糖体的稳定性, 使病毒蛋白质合成受阻, 从而阻止病毒的复制与传播。该研究揭示了植物体的一种保守且广谱抗病毒策略, 具有重要的理论意义和应用价值。     

植物学彩色显微摄影系列之三--植物的组织

植物的个体发育是植物细胞 (根尖、茎尖 )不断分裂、生长和分化的结果。一般植物细胞分裂后形成的子细胞都先进行生长 ,当达到一定大小后 ,就开始有各种不同的成熟变化 (即分化 ) ,发育成各种形态不同、功能不同的细胞群或细胞组合 ,称组织 (tissue)。也就是说 ,植物组织是由形态结构相似、生理功能相同的一种或数种类型的细胞群构成的。按它的细胞发育状态可以分为分生组织和成熟组织两大类 ,前者是具有分生新细胞能力而未完全分化的幼态细胞 ,后者是在器官形成时 ,由分生组织分裂产生 ,再经过高度的分化而转化来的。按其主要功能的不同又…     

水稻细穗形态发生与顶端分生组织的研究

应用“铸模”扫描电镜法和组织切片技术对水稻幼穗的形态发生过程和顶端分生组织进行了系统而细致的研究。研究表明：从营养生长放到生殖生长早期,水稻生长锥发生了显著的变化。根据苗端分生组织中原基分化的民生将水稻幼穗早期起源和发育过程分为共顶端分生组织期,小穗顶端分生组织期、花顶 端分生组织期,在这３个大的发育时期又根据每一发育时期中的原基分生组织生长发育的程度及先后顺序分别又可分为：花序０期、花序Ⅰ期、花     

尼泊尔马桑放线菌共生固氮根瘤的感染和发育

弗兰克氏放线菌通过感染尼泊尔马桑的根毛侵入根的皮层细胞。由于内生菌侵入的刺激,部分皮层细胞分裂和增大,产生前根瘤原基。根瘤原基分裂、分化,形成初生根瘤瘤片。瘤片顶端分生组织不断双叉分枝,发育,并伴随着内生菌感染的寄主细胞,产生多次双叉分枝的珊瑚状根瘤。观察瘤片的横切面,含菌组织是一个马蹄形的致密整体,不完全地包围着稍偏的中柱。观察瘤片的纵切面,可将其划分为6个区域,即顶端分生组织,未感染皮层细胞组织、新感染含菌组织、成熟含菌组织、衰老含菌组织和中柱及其外围数层富含淀粉粒的皮层细胞。     

植物干细胞的形成与维持最新综述

植物干细胞是一群具有自我更新能力并能够不断产生各种分化细胞的原始细胞,是植物各种组织和器官的细胞来源。植物干细胞研究不仅是植物发育生物学核心研究命题,也是作物分子遗传改良和植物生物技术产业化的重要基础。植物干细胞主要位于根尖和茎尖的分生组织以及形成层,在植物整个生命周期中保持其多能状态,并控制着植物的生长和发育。     

百脉根类LATERAL ORGAN BOUNDARIES基因的分离及表达方式

植物顶端分生组织可分为中央区,周缘区和肋区。在植物胚后发育中,侧生器官产生于顶端分生组织的周缘区。顶端分生组织和侧生器官之间的边界的建立和维持是一个非常重要的发育过程,许多调节子参与控制这个过程。拟南芥的LATERAL ORGAN BOUNDARIES（LOB）基因具有独特的表达模式,其表达的范围与上述的边界区域重合。LOB基因隶属于一个大的基因家族一,OB结构域基因家族。该家族编码的蛋白在N端具有一个保守的LOB结构域,该家族LOB基因以外的成员也参与拟南芥不同的发育过程。为了探讨在与拟南芥亲缘关系较远的豆科中LOB同源基因的功能,我们在豆科模式植物百脉根中分离了3个LOB同源基因,命名为LjLOB基因,并用RNA原位杂交方法研究了这3个基因的表达模式。研究结果显示,LjLOB1和LjLOB3都强烈地在小叶原基的基部表达,这种表达模式可能与小叶原基和复叶原基之间的边界相关。而LjLOB4则在发育中的花芽不同轮之间的边界上表达。百脉根中这3个基因具有不同的表达模式,强烈地提示它们的功能发生了分歧：LjLOB1和LjLDB3可能在复叶发育中具有重要功能;而LjLOB4则可能参与了花的发育。