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高赟琴英玉李绍波 《现代生物医学进展》2011,11(6):1178-1180
细胞发生程序性死亡(Programmed cell death,PCD)是多细胞生物用以消除多余的或有害的细胞的一种重要方式。对于植物个体来说,细胞发生程序性死亡(PCD)是抵抗逆境的一种十分有效的途径。因此,揭示环境因子诱导的植物PCD现象的分子本质就具有十分重要的现实意义。近十年来,有关环境因子诱导的植物PCD研究报道逐年增加。本文重点综述了环境因子与植物PCD相关的研究进展,并对植物PCD的主要生物学意义和研究展望进行了讨论。 相似文献
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细胞程序性死亡(PCD)对于维持植物的正常生长发育非常重要,目前已成为植物学研究的一个热点。本文综合评述了近年来植物PCD研究的某些进展,包括植物PCD的特征,植物的营养生长、生殖生长以及与环境互作过程中存在的各种PCD及其证据,植物PCD发生的分子机制及其调控等等。对植物PCD研究中有待进一步解决的问题和可能意义提出了自己的见解。 相似文献
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植物细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)是一种由细胞内部程序控制的、主动的细胞死亡过程。在植物发育、逆境胁迫及超敏反应中,PCD都起着重要的作用。为检测植物PCD过程中类似动物细胞凋亡蛋白酶caspase-3的活性,构建了一个能够在活体植物细胞中实时检测类caspase-3蛋白酶激活的质粒PI—ECFP—EYFP。该质粒在植物细胞中可以表达出两端为青色荧光蛋白(ECFP)和黄色荧光蛋白(EYFP)的融合蛋白。这两个荧光蛋白通过含有caspase-3蛋白酶作用靶点DEVD的短肽相连,从而可以根据荧光共振能量转移现象检测类caspase-3凋亡蛋白酶的激活,以为实时检测植物PCD过程中关键蛋白酶的激活及其调控奠定基础。 相似文献
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液泡是植物细胞专一性器官之一,具有多种功能,参与细胞内环境调节和细胞解毒等过程。研究表明,液泡在植物细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)中具有重要作用。在液泡介导的PCD过程中,液泡加工酶(vacuolar processing enzyme,VPE)的调控和激活是PCD的关键环节。着眼于液泡信号通路依赖的PCD,对相关细胞事件和分子调控机制进行了讨论,并对未来的研究方向作了展望,以期能推进PCD机制解明。 相似文献
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植物细胞程序性死亡——一个新兴的研究领域 总被引:2,自引:0,他引:2
近年来,越来越多的证据表明,植物细胞在生理、病理或逆境条件下可发生程序性死亡(Programmed Cell Death.PCD)。本文详细描述了植物PCD的形态和生化特征、生理功能及其研究意义,并把这些方面与动物PCD做了比较。另外,虽然植物PCD的研究尚处于起步阶段,本文还是对其可能的信号传导机制、遗传调控以及PCD的起源与进化作了探讨,并提出了植物PCD的研究战略。具体说来有以下几个方面:1形态和生化特征:目前,植物PCD的研究主要还集中于形态和生化方面的描述。各种条件下的植物PCD在形态和生化特征上都或多或少地与动物细胞凋亡存在差异,并不符合动物细胞凋亡定义的全部内容。并且不同植物PCD类型相互之间也存在着较大的不同。尽管如此,动植物PCD在形态和生化方面还是存在许多相似之处。无炎症反应、DNA的特异片段化以及核酸内切酶和蛋白酶活性的升高在植物中也依然是区别PCD与细胞坏死(necrosis)的形态和生化依据。2.分子水平上,植物PCD也涉及到许多信号分子和特定基因参与调控的信号传导途径。但到目前为止,已分离的与植物PCD直接相关的基因只有ACD2、Dad1等少数几个.尽管己证明一些信号分子如活性氧种类(reactive oxygen species,ROSs)、Ca2 、植物激素等参与了植物PCD的信号传导,而对其信号传导途径及机制还一无所知。不过,这些信号分子及几个相关基因的分离将有助于阐明植物PCD的信号传导机制。并且,从已有的证据看来,参与PCD的基因以及一些信号分子在动植物中具有相当的保守性,因此推测动植物PCD可能存在共同的基因调控规律及信号传导机制。近来,在HR以及发育过程中的PCD中检测到有类似caspase的蛋白酶的参与。这些证据表明,PCD在分子水平上具有一定的保守性,为PCD的起源与进化提供了有力的证据。3.植物PCD的生理功能也与动物的相似。在植物的生殖、发育,生长、衰老以及植物抗病、抗逆等整个生命过程中,PCD担负着与细胞增殖同等重要的生理功能。因此,无论从理论还是从实践上,植物PCD都具有重要的研究意义。4.纵观各方面的证据可以推测,PCD起源于原核生物,并随着生物的进化而进化。在生物进化树的分支上,已发现不同类型的PCD形式。结论:许多内因或外因都能打破植物的体内平衡,最终导致细胞分化、增殖、静止或死亡。纵观各种生,病理及逆境胁迫下的植物PCD可以看出,虽然它们之间有着较大的不同,并且都与动物细胞凋亡存在较大的差异、那些共同的形态和生化特征应该便可以做为PCD的定义内容。 相似文献
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高等植物的PCD研究进展(一) 总被引:18,自引:2,他引:16
植物细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)已成为当前生物学的研究热点之一。植物PCD普遍存在于植物器官和个体生长发育过程及与环境相互作用过程中,具有重要的生物学意义。在高等植物生长发育过程中,根冠细胞、导管细胞、绒毡层细胞、胚乳细胞、胚柄细胞、糊粉细胞、大孢子细胞、助细胞和反足细胞等细胞在一定程度上均发生了PCD。另外,衰老也涉及PCD。本文综述了最近几年来与发育有关的PCD研究进展,主要包括高等植物细胞死亡的形式、起因及其PCD的形态、生化特征及高等植物营养器官(根、茎和叶)和生殖器官(花、果实和种子)在其生长发育过程中的PCD。文章最后还对植物PCD的进化和生物学意义作了进一步的讨论。
Abstract:Plant programmed cell death(PCD),the details of which are becoming a focus of intensive research in biology, is a ubiquitous phenomenon and plays an improtant biological role in the develpoment of organs and whole organisms and in interactions with the environment.During higher plant development,root cap cells,tracheary elements(TEs),tapetalcells,endosperm cells,suspensor cells,aleurone cells,megaspore cells,help cells and antipodal cells,etc.undergo PCD to some degree.In addition,senescence also involves PCD.This paper mainly reviewed PCD research progress in higher plant development in recent years,including forms and causes of cell death and PCD morphological and biochemical features in higher plants;PCD in development of nutritive organs(root ,stem and leaf) and reproductive organs(flower ,fruit and seed),evolution and biological rloes of plant PCD were further discussed in the paper. 相似文献
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《植物衰老生理与分子生物学》是国家农业部教育司和农业出版社共同组织编辑出版的《中国博士专著·农业领域》系列丛书中的一册 ,于 2 0 0 1年 9月出版 ,由沈成国主编。该书较详细而全面地反映了近年来我国在植物衰老领域中的研究进展 ,其中植株整体水平衰老、植物根与根瘤衰老部分比较新颖 ,有我国在此领域的研究特色。同时也系统地介绍了国外在此领域的研究情况和进展 ,如从植物细胞编程性死亡 (PCD)的特征、植物衰老与PCD、植物环境互作中的PCD、PCD的分子机制与调控等方面对细胞编程性死亡进行了全面阐述。另外 ,专著还介绍了一些… 相似文献
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植物程序性细胞死亡检测技术 总被引:3,自引:0,他引:3
程序性细胞死亡(PCD)是细胞死亡的方式之一,在植物发育及逆境响应等方面起着重要作用。主要介绍检测植物PCD的细胞学、生物化学、分子生物学及生理学方法,以及流式细胞仪在植物PCD检测中的应用。
Abstract:Programmed cell death (PCD) is an active way for plant cells marching to death,which plays an important role in plant development and stress responses.Cytological,biochemical,molecular and physiological methods for measuring plant PCD were reviewed.Application of flow cytometer to plant PCD research was also covered. 相似文献
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以入侵植物飞机草的不同时期花蕾为材料,利用RT-PCR法扩增得到了与PCD相关的类Beclin1基因的部分cDNA序列(大约700bp),与烟草叶片中的基因序列(AY701316)同源性为95%;Northern blotting结果表明类Beclin1基因。在花蕾发育中期的表达量高于初期和后期;通过DNA ladder检测表明在花蕾发育过程中伴随着PCD的发生,这些结果表明花蕾发育中期是PCD初期发生的活跃期,是绒毡层逐渐退化和花粉不断形成的过程。通过对生殖过程中的细胞程序性死亡的分子生物学研究,初步揭示了飞机草入侵过程与PCD的相互关系。 相似文献
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活性氧与植物细胞编程性死亡 总被引:12,自引:0,他引:12
在各种条件诱导的植物细胞编程性死亡(PCD)过程中都有活性氧的参与,H2O2和O2可能是参与PCD调节的最重要的活性氧.文中概述了活性氧与植物细胞编程性死亡的关系以及活性氧的生成调节和与其它一些信号物质之间可能的相互作用. 相似文献
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细胞程序死亡(PCD)是在植物体发育过程中普遍存在的,在发育的特定阶段发生的自然的细胞死亡过程,这一死亡过程是由某些特定基因编码的“死亡程序”控制的。PCD是细胞分化的最后阶段。细胞分化的临界期就处于死亡程序执行中的某个阶段。PCD包含启动期、效应期和清除期三个阶段,其间caspase家族起着重要作用。PCD在细胞和组织的平衡、特化,以及组织分化、器官建成和对病原体的反应等植物发育过程中起着重要作用。PCD中的形态学变化和生物化学变化都有着严格的时序性。植物的PCD和动物的PCD有许多共性,包括细胞形态和DNA降解等变化。也有一些不同,植物PCD的产物既可被其它细胞吸收利用;也可用于构建自身的次生细胞壁。 相似文献
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以入侵植物飞机草的不同时期花蕾为材料,利用RT-PCR法扩增得到了与PCD相关的类Beclin1基因的部分cDNA序列(大约700 bp),与烟草叶片中的基因序列(AY701316)同源性为95%;Northern blotting结果表明类Beclin1基因在花蕾发育中期的表达量高于初期和后期;通过DNA ladder检测表明在花蕾发育过程中伴随着PCD的发生,这些结果表明花蕾发育中期是PCD初期发生的活跃期,是绒毡层逐渐退化和花粉不断形成的过程.通过对生殖过程中的细胞程序性死亡的分子生物学研究,初步揭示了飞机草入侵过程与PCD的相互关系. 相似文献
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植物在逆境胁迫中的细胞程序性死亡 总被引:3,自引:1,他引:2
细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)是一种由基因控制的、主动的细胞死亡过程,它对植物正常生长发育起重要作用.在逆境胁迫因子如病原体、高盐、低氧、低温、热激和金属离子等作用下,植物为了抵御不良环境的侵害,以活性氧、Ca2+、乙烯和NO等为信号因子,诱导植物体的特定部位发生PCD,形成细胞主动死亡,从而避免逆境对其他组织进一步伤害,并使植物获得对不良环境的适应性.对植物PCD的一般特征、环境胁迫因子及诱导PCD信号分子等进行了综述,为在逆境条件下深入研究植物细胞程序性死亡提供参考. 相似文献