植物乙烯生物合成研究进展

本文对植物体内乙烯生物合成途径中控制ＡＣＣ合成及代谢的三种酶：ＡＣＣ合酶,ＡＣＣ氧化酶和ＡＣＣ：Ｎ－丙二酰基转移酶的特性、基因家庭及其表达等方面的问题进行了评述。     

乙烯对植物次生代谢产物合成的双重调控效应

植物次生代谢产物是人类重要的药物及化工原料来源, 其产生与植物正常的生长发育及对环境的适应密切相关, 并受到多种因素的调控。乙烯作为一种植物内源激素, 广泛参与植物的生长、发育、抗逆和次生代谢产物合成等重要生理过程的调控。该文综述了乙烯的信号转导机制及其调控作用; 重点归纳了乙烯对植物次生代谢产物形成所表现出的双重调控效应, 即在一定浓度范围内, 乙烯对植物次生代谢产物的合成起促进作用, 低于或超过该浓度范围则起抑制作用; 并对今后该领域的研究方向进行了展望。     

乙烯生物合成及其代谢调控

一、引言乙烯(C_2H_4)是植物五大内源激素之一,化学结构简单,通常以气体状态存在.它对植物的生长、发育、衰老、器官脱落和果实成熟等起着调节作用.早在本世纪初,俄国科学家Neljubow(1902)首先证实乙烯是影响植物生长发育的照明气中起作用的成分.三十年代,发现了乙烯对果实、蔬菜的成熟衰老具有强有力的促进作用,从而提出了乙烯是成熟激素的概念.直到六十年代初,由于分析技术的发展,特别是气相色谱技术的应     

盐胁迫下烟草愈伤组织内源活性氧及乙烯的产生与交替途径发生、运行的关系

本文初次报告了烟草愈伤组织在不同盐浓度胁迫下交替途径与细胞色素途径的动态变化,同时检测了内源乙烯产生速率和活性氧(O2、H2O2和·OH)的含量及其相关酶(SOD和CAT)活性的变化。结果表明,交替途径实际运行量(ρValt)先逐渐上升,于0.75％盐浓度左右时达到极大值,但交替途径容量(Valt)与ρValt并不同步,且细胞色素途径活性(ρ’Vcyt)与ρValt变化趋势相反。与此同时,愈伤组织体内H2O2和O2迅速积累,分别在0.5％和0.75％左右达到极大值,·OH则一直呈上升趋势。而内源乙烯产生速率先急剧上升,在0.5％盐浓度左右时达到极大值后下降。将上述变化与各呼吸参数变化相比较发现,H2O2含量和乙烯产生速率与Valt变化曲线同步,而O2与ρValt变化曲线一致,但·OH含量与Valt变化曲线呈负相关。据此我们推测抗氰交替途径的发生、运行可能与活性氧的积累以及乙烯的产生密切相关,并讨论了交替途径运行的一些可能的生理作用。     

植物乙烯信号转导研究进展

过去10年,对模式植物拟南芥的分子遗传学研究建立了植物乙烯信号转导线性模型.乙烯结合到受体上,经一条MAPK级联反应和转录级联途径将信号转导而产生乙烯反应.拟南芥乙烯受体家族由5个成员构成,ETR1、ERS1、ETR2、ERS2和EIN4.乙烯受体包括三个结构域:乙烯结合结构域、组氨酸激酶结构域和反应调控结构域.乙烯受体定位于内质网,与CTR1协同负调控乙烯反应.ENI2、EIN3/EIL、ERF1依次位于CTR1下游,正调控乙烯反应.EIN3属于转录激活因子调控蛋白家族,受转录后调控.乙烯稳定EIN3结构,EBF1/EBF2促进EIN3分解.ERF1是转录调控因子家族成员之一,是EIN3/EIL的直接作用目标.     

植物耐盐性机理研究进展

在盐胁迫下环境中某些植物会在发生一些变化。从生理学、生物化学、盐胁迫分子学机制的角度对植物对盐胁迫的反应研究进行了回顾,并提供了一些目前知识水平上能增加植物盐耐性的方法。解释了在盐胁迫下植物的离子吸收、相溶性物质、抗氧化酶、植物激素、光合作用等方面的变化规律,其中也有耐盐植物功能调节的研究,这有助于从多学科研究的角度评估盐胁迫的生态重要性。     

渗透胁迫诱导的植物细胞中脱落酸的合成及其调控机制

植物细胞受到渗透胁迫后,细胞内脱落酸（ABA）迅速积累,文中就渗透胁迫诱导细胞中ABA的合成以及与其有关的信号感觉,转换,转导,相关基因的表达等过程及其调控机制作了概述。     

耐盐性植物转基因工程的研究进展

随着分子生物学的迅速发展,已经发现了一系列与植物盐胁迫相关的基因。根据这些基因产物的作用,可以分为两大类:效应分子基因和调控分子基因。根据近年来采用基因工程方法提高植物耐盐性的策略和研究进展进行了概述,同时探讨了目前还存在的一些问题。     

杨树耐盐性调控的离子平衡与活性氧平衡信号网络

杨树分布地域广、速生,是优良的绿化造林树种,具有重要的生态和经济价值.杨树也是木本植物中理想的模式植物,被广泛应用于生长发育、环境适应性的生理学和分子机制研究.我国土壤盐渍化、次生盐渍化问题突出,严重影响了农林业生产.胡杨的耐盐性高于其他种类的杨树.盐胁迫下,胡杨将Na+和Cl-区隔化到根细胞液泡中,限制NaC1向木质...     

Ca2+-ATPase参与植物耐盐性调控的研究进展

盐胁迫下细胞质Ca²⁺浓度升高,细胞会激活Ca²⁺调节的靶酶或者与Ca²⁺高度亲和的受体蛋白,其中,与Ca²⁺高度亲和的受体蛋白中,植物钙泵（Ca²⁺-ATPase）是P型ATP酶,包含内质网Ca²⁺-ATPases与质膜Ca²⁺-ATPases,通过主动运输将Ca²⁺从细胞质转移到质外体或细胞器。大量研究表明,植物的耐盐性在很大程度上与其维持钙泵即Ca²⁺-ATPase活性的能力有关。多种植物Ca²⁺-ATPase对盐胁迫表现出敏感性,并受到外源Ca²⁺的保护,表明外源钙处理与Ca²⁺-ATPase活性可能在盐胁迫下的细胞内钙稳态和信号转导中起重要作用。该研究概述了植物Ca²⁺-ATPase类型、结构与性质,亚细胞定位Ca²⁺-ATPase及外源钙与亚细胞定位Ca²⁺-ATPase参与植物耐盐调控研究进展,重点对质膜、液泡膜、核膜、内质网及高尔基体Ca²⁺-ATPases参与植物耐盐调控的研究进展进行了综述,并提出展望。该研究为了解植物耐盐性生理及分子机制提供帮助,同时为作物耐盐栽培提供新思路。     

Ca2+在植物盐胁迫响应机制中的调控作用

对植物而言,Ca2+不仅作为一种必须的营养元素,更重要的是作为耦联胞外信号与胞内生理反应的第二信使,当植物受到外界的环境刺激时,细胞中Ca2+会出现变化,引起一系列保护性生理反应,从而减轻环境胁迫对植物体的伤害.我国盐碱地面积广阔,极大地限制了作物种植和农业生产.大量研究表明,Ca2+可以提高植物对盐胁迫的抗性,针对盐胁迫对植物的伤害机制,重点讨论了盐胁迫条件下Ca2+参与的植物体内有关响应途径及作用机制.     

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。     

施加外源物质对盐胁迫下水稻生长发育的影响

水稻是重要的粮食作物之一,属于不耐盐的甜土植物,土壤盐渍化是影响其产量和生长发育的主要因素。消除或缓解盐胁迫是当务之急,目前主要应用传统育种、转基因技术及外源物质缓解盐胁迫。拟从外源物质对盐胁迫下水稻的影响作一综述,旨在为水稻生产及抗性育种提供理论依据和实践方法。     

植物盐胁迫应答的分子机制

植物对盐胁迫的耐受反应是个复杂的过程,在分子水平上它包括对外界盐信号的感应和传递,特异转基录因子的激活和下游控制生理生化应答的效应基因的表达。在生化应答中,本着重讨论负责维持和重建离子平衡的膜转运蛋白、渗调剂的生物合成和功能及水分控制。这些生理生化应答最终使得液泡中离子浓度升高和渗调剂在胞质中积累,近年来,通过对各种盐生植物或盐敏感突变株的研究,阐明了许多盐应答的离子转运途径、水通道和特种特异的渗调剂代谢途径,克隆了其相关基因并能在转基因淡水植物中产生耐盐表型,另一方面,在拟南芥突变体及利用酵母盐敏感突变株功能互补筛选得到一些编码信号传递蛋白的基因,这些都有助于阐明植物盐胁迫应答的分子机制。     

植物气孔对全球环境变化的响应及其调控防御机制

气孔是植物与环境发生联系的重要门户,控制着植物与外界的气体和水分交换。本文针对全球大气CO2浓度升高、气候变暖、干旱加剧等环境问题,分析了气孔对全球水循环、碳循环的重要贡献。系统总结了气孔的形态发育和生理功能对大气高CO2浓度、干旱、土壤盐渍化、病虫害等的响应及其调控防御机制。综述了脱落酸（ABA）、Ca2＋、H2O2、一氧化氮（NO）和光信号调控气孔运动的分子机制。从理论和实践两方面,提出了通过调控气孔运动协调CO2同化和水分散失的矛盾,在不影响光合效率的前提下提高水分利用率等未来的研究方向。     

植物原花青素生物合成及调控研究进展

原花青素是通过类黄酮途径生成的一类多酚类化合物.原花青素具有重要的生物学功能,不仅是植物应对生物和非生物胁迫的一种重要防御手段,还能影响植物外观、风味和品质,因此原花青素合成途径一直是作物性状改良的研究热点.该文主要在模式植物拟南芥研究的基础上,综述了原花青素生物合成研究的最新进展,讨论了原花青素遗传工程应用前景和主要...     

盐胁迫下植物的细胞信号转导

近年来,植物对环境胁迫的响应在细胞和分子水平上得到了广泛研究。一般来说,胁迫信号首先被膜受体感知,然后传递至细胞中启动胁迫响应基因,调节植物对胁迫的耐受。了解植物感知与传递环境胁迫信号的途径并完成对环境胁迫的响应,是生物学重要的基础研究内容。简要介绍了在盐胁迫下植物细胞信号转导的一系列过程。     

植物胁迫信号转导过程中活性氧和促细胞分裂原活化蛋白激酶的调节作用

以H2O2为代表的活性氧(reactive oxygen species,ROS)和以促细胞分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)为代表的蛋白激酶广泛存在于植物细胞并参与各种生理反应过程.生物胁迫条件下,一些MAP激酶特异性地调节氧化猝发(oxidative burst,OXB)和过敏反应(hypersensitive response,HR),水杨酸(salicylic acid,SA)诱导的MAP激酶(SA-induced protein kinase,SIPK)和ROS共同参与系统获得性抗性(systemic acquired resistance,SAR)的建立;SIPK、P38 MAPK等分别与H2O2共同调节臭氧、受伤和渗透胁迫等多种非生物胁迫生理反应.ROS和MAP激酶共同调节植物胁迫信号转导,但其机制尚需进一步的研究.