独脚金内酯调控侧枝发育的研究进展

植物通过内源激素或环境信号调控叶腋内腋芽的形成和发育,从而控制其分枝特性。独脚金内酯(strigolactones,SLs),一种产生于植物根部的类胡萝卜素衍生物,具有刺激寄生植物种子的萌发和促进丛枝菌根真菌菌丝分枝的作用,最近的研究表明,它还可以沿茎干向上运输,与生长素和细胞分裂素一起直接或间接抑制植物分枝,目前已经作为一种新的植物激素受到广泛认可。本文综述了独脚金内酯的结构、合成途径和生物活性,以及调控植物分枝的分子机理,并展望了其在抑制杂草或新型除草剂的研发、促进植物和有益真菌的共生,以及调控作物的分枝和株型等方面的应用前景。     

独脚金内酯调控植物侧枝发育的分子机制及其与生长素交互作用的研究进展

对独脚金内酯（strigolactones,SLs）调控植物侧枝发育的分子机制及其与生长素相互作用的相关研究结果进行了总结和归纳,在此基础上提出今后的重点研究方向。相关的研究结果显示：在拟南芥[Arabidops~thaliana（Linn．）Heynh．]、豌豆（Pisum sativum Linn．）和水稻（Oryza sativa Linn．）等植物多枝突变体中SLs作为可转导信号参与侧枝发育的分子调控,从这些植物中已克隆获得参与SLs生物合成及信号应答途径的一些基因。作为一种植物激素,SLs在侧枝发育调控网络中与生长素相互作用;腋芽发育与其中生长素的输出密切相关,SLs通过调控芽中生长素的输出间接抑制腋芽发育和侧枝生长,而生长素则在SLs生物合成中起调节作用。     

生物传感检测独脚金内酯的研究与展望

独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一类重要的植物激素和根际信号分子,在植物生长发育、根际真菌共生和寄生植物种子萌发等过程中都有重要作用.进一步探究SL的合成、运输和感知机制、调控植物生长发育的机理、与其他植物激素的交互作用及其类似物鉴定等,都需要定量检测方法学的辅助.目前,灵敏且高特异性的SL定量分析...     

新型植物激素——独脚金素内酯

摘要独脚金素内酯属倍半萜类化合物,具有促进独脚金属（Striga）和列当属（Orobanche）根寄生植物种子萌发的作用,并介导植物与丛枝菌根真菌之间共生关系的建立。最近研究发现该类化合物能够抑制植物的分枝,是继生长素和细胞分裂素之后发现的具有调节植物分枝形成的新型激素。主要阐述了该类化合物的化学结构、生物合成途径和近年来生物活性的研究进展。     

独脚金内酯信号途径的新发现——抑制子也是转录因子

植物激素信号传导途径中的抑制子(repressor) DELLA、AUX/IAA、JAZ和D53/SMXL均结合下游转录因子并抑制其转录活性, 从而阻遏激素响应基因的表达; 激素分子则激活信号传导链降解抑制子、释放转录因子, 从而诱导响应基因表达并介导相应的生物学功能。中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋研究团队最新的研究发现, 独脚金内酯(SL)信号途径中的SMXL6、SMXL7和SMXL8是具有抑制子和转录因子双重功能的新型抑制子, 他们还通过研究SL转录调控网络发现了大量新的SL响应基因, 揭示了SL调控植物分枝、叶片伸长和花色素苷积累的分子机制。这些重要发现为探索植物激素作用机理提供了新思路, 具有重要科学意义和应用前景。     

独脚金内酯类似物GR24对山定子幼苗低氮胁迫的缓解作用

研究叶面喷施不同浓度独脚金内酯类似物GR24(0、1、5、10、20μmol·L^-1)对低氮胁迫下山定子幼苗叶片光合生理特性及根系活性氧代谢和氮同化的影响,以期探索应用GR24缓解山定子幼苗低氮胁迫的适宜方法。结果表明：低氮胁迫下山定子幼苗地上部生物量显著降低,根冠比升高;叶片中叶绿素含量降低,类胡萝卜素含量升高,光合活性降低;根系中超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性变化不显著,但过氧化物酶和抗坏血酸过氧化物酶活性及可溶性糖、游离脯氨酸和活性氧含量显著升高,可溶性蛋白含量显著降低;根系中硝酸根离子含量降低,铵根离子含量升高,硝酸还原酶和谷氨酸合成酶活性均降低。与不喷施GR24相比,低氮胁迫和正常供氮条件下叶面喷施10和20μmol·L^-1 GR24处理都不同程度增加了山定子幼苗生物量和根冠比,提高了叶绿素含量,增强了净光合速率、蒸腾速率和气孔导度等光合参数,改善了PSⅡ最大光化学效率和单位面积电子传递量子产额等荧光特性,增加了根系渗透调节物质(可溶性蛋白、可溶性糖和游离脯氨酸)含量,增强了根系谷氨酰胺合成酶活性;低氮胁迫下叶面喷施10和20μmo...     

细胞周期因子与植物根系发育

植物根系的发育是一个非常复杂且被精确调控的过程,受到多种信号的调控,其中对细胞分裂水平调控的研究已经成为细胞生物学研究的热点之一.文章介绍了植物细胞周期因子和植物根系发育相关的细胞周期调控机制以及根系细胞周期激素调节的研究进展.     

独脚金素内酯及其信号转导通路的研究进展

独脚金素内酯（Strigolactones,SLs）是介导植物寄主与其寄生或共生生物互作的一种信号分子。SLs如何被不同的植物感知并发挥何种作用还不甚明晰。总结了天然SLs结构的多样性、生物学功能及其在植物体内的分布情况,并对植物中SLs的生物合成、信号转导途径和进化起源的研究进行了探讨。     

植物激素对分枝发育的协同调控作用研究进展

植物分枝与其适应环境、生存竞争能力及产量形成密切相关。近年的研究表明植物激素信号在调控植物分枝发育过程中起关键作用。文章主要介绍了生长素、细胞分裂素以及独脚金内酯协同调控植物分枝发育的研究进展,为深入了解植物分枝发育的调控机制提供参考。     

作物分枝的分子调控研究进展

分枝的数量及角度是决定作物株型的重要农艺性状.有效分枝数决定着作物的穗数或荚果数,进而决定着作物的产量;而分枝角度与光合效率、种植密度和抗病性密切相关,不仅影响作物的产量,也会影响作物的品质.由于分枝在作物生产中具有十分重要的作用,吸引了越来越多的研究者的注意,多个与分枝性状相关的关键基因被鉴定,分枝数目调控的分子机制...     

独脚金内酯对单针藻油脂积累的影响撤回

文章研究了独脚金内酯(Strigolactone, SL)对单针藻Monoraphidium sp. QLY-1生长、油脂积累、生理指标和与油脂合成相关酶活性的影响,探讨了SL对藻细胞内信号分子活性氧(ROS)、一氧化氮(NO)和Ca2+与油脂合成的关系。结果表明,在1μmol/L SL诱导条件下,其油脂含量可达48.76%,比对照组(38.12%)提高了27.91%。此外, SL提高了胞内Ca2+、NO水平、乙酰辅酶A羧化酶(ACC)和苹果酸酶(ME)的活性,同时下调了ROS和磷酸式烯醇式丙酮酸(PEPC)的活性。研究表明, SL促进单针藻积累油脂与调控胞内信号分子水平和油脂合成关键酶活性有关,为利用SL诱导微藻积累油脂提供了一定的理论基础。     

根系发育的营养调控及对其生境的影响

根系发育对土壤中无机营养的供应和分配的变化非常敏感,本文综述了N、P、K等营养影响根系的发育进程如分枝、根毛产生、直径、生长角度、结瘤作用和簇生根的形成等的机制。营养的供应对根系发育的影响既可以是直接的、是外部营养浓度改变的结果、也可以是间接的、是植物内部营养状况变化的结果。直接途径引起暴露在营养供应中的那部分根系的发育反应;间接途径引起系统的反应,并且似乎依赖于来自冠部的长距离的信使。讨论了最新所了解的内外营养感受(sensing)的机制,长距离信号的可能特征,激素在营养形态发生反应中的作用,根系性状的基因型差异和遗传特性,以及植物根系在生态恢复、防止环境污染、全球气候变化和资源可持续发展中的作用。     

水稻分蘖的分子机理研究进展

分蘖是水稻等禾谷类作物生产的关键农艺性状,也是单子叶植物一种特殊的分枝现象.水稻分蘖的形成是一个复杂的过程,其间受遗传、植物激素、栽培环境等因素的综合影响.近年来,对水稻分蘖数改变的突变体研究取得令人瞩目的研究成果,本综述总结水稻分蘖的调控机理的最新研究进展.     

中国科学家在解析独脚金内酯调控水稻株型的分子机制研究中取得突破性进展

阐明植物激素作用的分子机理一直是植物学研究的前沿和热点。如何调控作物的株型等重要农艺性状是绿色革命的核心内容。最近, 中国科学家在解析新型植物激素独脚金内酯的信号途径和阐明独脚金内酯调控水稻(Oryza sativa)株型的分子机制等方面所取得的重大原创成果入选“2014年度中国科学十大进展”。     

植物根毛发育调控机制的研究进展

根毛是植物根表皮细胞的管状延伸结构,在植物固着土壤、吸收水分和无机盐,以及协助植物根部和外界进行信息交流等过程中起到十分重要的作用。植物根毛的发育过程具有很强的可塑性,多种植物激素和环境因素都可以影响植物根毛的发育过程。得益于根毛结构和功能的特点,其也常被作为研究植物细胞顶端生长和命运分化的模式对象。因而,根毛的发育调控机制一直是植物学研究领域的热点。该文梳理了近20年来植物根毛发育调控领域的研究进展。     

双子叶植物顶端弯钩发育的调控机制

双子叶植物种子在土壤中萌发后,其下胚轴顶端会形成弯钩的特化结构,保护子叶和顶端分生组织在破土过程中不受土壤机械力的破坏,保证幼苗顺利破土.顶端弯钩的发育过程分为弯钩形成、维持及打开3个阶段,其核心在于内外两侧细胞的差异性生长导致弯钩结构.近年来研究表明,植物激素及环境信号对顶端弯钩发育各个过程起着至关重要的调控作用.然...     

植物根系耐盐机制的研究进展

植物根系能够摄取土壤环境中的养分与水分,在植物的生长发育中起重要的作用。植物根系由于直接与土壤环境相接触会受到非生物胁迫较大的影响。盐胁迫是主要的非生物胁迫之一,对植物根系会产生较大的伤害。综述根系在组织形态和细胞水平上对盐胁迫的应答,以及根系响应盐胁迫的信号传导途径、转录因子与基因,对植物根部耐盐机制的解析和植物耐盐基因工程工具基因的挖掘具有重要意义。     

作物抗倒伏相关性状及其信号转导调控机理的研究进展

倒伏是影响作物品种选育和产业化推广的重要限制因子,会使作物籽粒与秸秆的产量和品质显著降低且易引发病虫害,不利于机械化收割使作物经济效益显著降低.株高、茎秆强度、壁厚、分蘖数、分蘖夹角等性状同作物茎秆抗倒伏特性密切相关.倒伏主要分为为根倒伏和茎倒伏,茎倒伏与茎秆特性相关,其中株高与分蘖数分别受赤霉素信号转导和独脚金内酯信...     

植物气孔发育的分子调控机制

气孔是陆生植物表皮上可以调节的小孔,也是植物进行气体交换的主要通道。气孔不仅对植物的光合作用起着非常关键的作用,而且对全球的碳循环和水循环具有重要的影响。气孔分布和形态结构在单、双子叶植物间也有较大的差异,这些差异因植物种类不同影响着气孔发育的精细调控。本文综述了调控气孔前体细胞命运的分子网络、细胞极性分裂和表观遗传机制,归纳了外界环境信号通过与内源信号通路互作介导气孔发育的过程,提出了气孔发育基于多水平控制的气孔发育模型。