植物耐盐研究进展

综述了盐胁迫对植物的损伤和其中的各种生理生化过程,以及植物在抵抗盐胁迫过程中的耐盐机理。新的研究成果表明,植物自身的miRNA可能在植物抗逆境过程中起到了重要作用,甲基化过程参与了抗逆境相关的甜菜碱等小分子有机物质的合成。     

环境因子调控植物花青素苷合成及呈色的机理

花青素苷（anthocyanin）是决定被子植物花、果实和种皮等颜色的重要色素之一。花青素苷的合成与积累过程往往与植物发育过程密切相关,由内外因子共同控制。环境因子通过诱导植物体内花青素苷合成途径相关基因的表达来调控花青素苷的呈色反应。该文追踪了国内外相关研究,认为光是影响花青素苷呈色的主要环境因子之一,光质和光强均能在一定程度上影响花青素苷的合成,其中光质起着更为关键的作用;低温能诱导花青素苷的积累,高温则会加速花青素苷的降解;不同的糖类物质均能影响花青素苷的合成,大部分结构基因和调节基因的表达均受糖调控。关于花发育与花青素苷呈色的关系、观赏植物花色对环境因子的响应以及花青素苷抵御逆境的机理尚待深入研究。因此,综合考察花发育与植物花青素苷合成及其呈色之间的关系,特别是光周期对花发育的影响导致花青素苷合成及呈色的机理是花色研究的一个重要课题。利用环境因子调控花色将会极大地提高花卉的观赏价值。     

环境因子调控植物花青素苷合成及呈色的机理

花青素苷(anthocyanin)是决定被子植物花、果实和种皮等颜色的重要色素之一。花青素苷的合成与积累过程往往与植物发育过程密切相关, 由内外因子共同控制。环境因子通过诱导植物体内花青素苷合成途径相关基因的表达来调控花青素苷的呈色反应。该文追踪了国内外相关研究, 认为光是影响花青素苷呈色的主要环境因子之一, 光质和光强均能在一定程度上影响花青素苷的合成, 其中光质起着更为关键的作用; 低温能诱导花青素苷的积累, 高温则会加速花青素苷的降解;不同的糖类物质均能影响花青素苷的合成, 大部分结构基因和调节基因的表达均受糖调控。关于花发育与花青素苷呈色的关系、观赏植物花色对环境因子的响应以及花青素苷抵御逆境的机理尚待深入研究。因此, 综合考察花发育与植物花青素苷合成及其呈色之间的关系, 特别是光周期对花发育的影响导致花青素苷合成及呈色的机理是花色研究的一个重要课题。利用环境因子调控花色将会极大地提高花卉的观赏价值。     

高等植物醇脱氢酶及其基因家族研究进展

醇脱氢酶属于高等植物中普遍存在的一个锌结合脱氢/还原蛋白超家族,根据作用底物不同,将高等植物中的醇脱氢酶分为3个家族:乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)、肉桂醇脱氢酶(cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD)、甲醛脱氢酶(formaldehyde dehydrogenase,FDH)。3个家族均不同程度地响应植物逆境胁迫,不仅受低氧胁迫等逆境的诱导,也受ABA等激素的调控。CAD催化木质素合成,参与构建植物防御体系。ADH在植物香气物质合成中发挥作用,受乙烯等激素调控,选择性地进行短的直链醇和醛之间的相互转化,催化香气物质前体的合成。本文综述了醇脱氢酶家族在高等植物中对逆境的响应、木质素和香气物质合成方面的研究概况,以期为醇脱氢酶的深入研究提供参考。     

植物抗旱耐盐基因的研究进展

近几年许多与植物抗旱耐盐相关基因被克隆和分析,同时通过转基因技术将这些基因转到植物中异源表达,能显著提高转基因植物的抗旱耐盐能力。这些基因主要包括渗透调节基因、蛋白类基因(如信号传导中的蛋白激酶基因)及转录因子等。在逆境条件下,渗透调节基因通过合成脯氨酸、甜菜碱、糖类和多胺类等渗透调节物质维持植物中的渗透平衡;蛋白激酶基因产物是细胞信号传导中的组分,这些基因能促进植物对干旱失水反应和逆境信号的传递,启动抗逆基因的表达;转录因子通过与相关基因的特异性结合来调控其表达,进而产生相关调控蛋白等物质增强植物在逆境中的生存能力。本文主要综述了这三类抗逆基因的研究现状及其生物学机理,讨论并分析这些基因在应用中尚待解决的问题,为发掘更多的抗逆性的基因资源和进一步开展分子育种工作提供参考。     

植物MYB转录因子与非生物胁迫响应研究

MYB转录因子家族是植物中最大的转录因子家族之一,在植物体内的多种生理生化反应中起着关键性作用,其中一项重要功能就是对非生物逆境的应答。这类转录因子通过调控生长发育,影响代谢产物的合成和影响激素信号等多方面参与非生物逆境的应答。介绍了MYB转录因子的结构特点和分类上的新发现,并综述了近几年MYB转录因子家族在植物响应干旱、高温、低温和高盐等非生物胁迫方面的研究进展。     

植物蜡质及其与环境的关系

陆生植物的地上部分如叶、茎、花、果实等的表面覆盖着一层蜡质,它是由一系列复杂化合物组成的具有三维微结构的疏水层,在植物生长和发育过程中起着不可或缺的作用,具有很好的生物学功能。作为植物与环境的第一接触面,蜡质对外界环境因子的响应较敏感,当植物受到外界不利环境因子胁迫时,蜡质会改变自身晶体结构形态或化学组分构建防御机制以减少胁迫因子的作用,有效地协调植物与环境的关系。综述了近年来国内外关于植物蜡质的研究进展,在阐述蜡质层结构及其化学组分的基础上,着重介绍植物与环境因子的作用,包括非生物环境因子如水分、温度、光照、环境污染等以及植食性昆虫和病原菌等生物环境因子的作用。研究显示,胁迫环境下植物蜡质化学组分的变化,是由于不利环境因子的作用足以改变蜡质各产物的合成途径,从而影响蜡质产物。植物蜡质利用各种生理、化学机制对胁迫环境因子的适应以及响应,是植物适应各种生境的基础,因此通过对植物蜡质与环境关系的研究为进一步解析植物与环境关系提供证据。     

植物多酚抗逆生态作用研究进展

植物多酚是一类重要的植物次生代谢物质,具有吸收过多的太阳辐射、过滤UV(ultra-violet)和清除体内自由基等多种生理功能,有利于传播花粉、受精及传播种子,并在植物逆境生理生态上也具有重要的作用.该文对近年来国内外有关植物多酚在逆境生态中抗生物或非生物胁迫中的作用--主要包括作为缓解营养缺乏、抵抗干旱、温度变化、盐害、大气污染、食草动物和病原菌浸染等逆境胁迫时的防御物质,以及作为植物与植物之间以及植物与环境之间信息交流物质等方面的研究进展进行综述,并展望了植物多酚的应用前景.     

植物内质网胁迫应答研究进展

内质网是所有分泌蛋白和大部分膜蛋白合成和折叠的场所。当植物处于逆境时,错误折叠和未折叠蛋白会大量积累在内质网,导致内质网胁迫,为了缓解胁迫,细胞会启动保守的未折叠蛋白应答途径去帮助蛋白折叠,或将错误折叠蛋白降解。内质网胁迫应答在植物发育、抗逆、抗病等过程中发挥了重要的作用。总结了近年来内质网胁迫在植物中的相关报道,对膜结合转录因子和内质网胁迫之间的关系进行了阐述,并提出在研究内质网胁迫途径中未解决的问题,以期为进一步理解内质网胁迫和抗逆的关系提供一些参考。     

植物逆境驯化作用的生理与分子机制研究进展

植物在生长发育过程中要面对各种生物和非生物胁迫,目前对于植物应对胁迫的研究较为充分。在自然界中,各种逆境胁迫因子对植物的影响更多的是渐变的,逐渐积累的,在此过程中植物会通过驯化的方式适应这种形式的胁迫。尽管有关驯化作用提高植物耐逆性的研究有些报道,但其生理与分子机制现在还不十分清楚。本文主要介绍了植物应对病虫,冷,热,高盐4种环境因子的驯化过程的研究进展,同时总结了驯化过程的生理与分子机制,包括非激活状态的信号分子的积累以及表观遗传学修饰等。     

Mn-SOD基因导入黄瓜的遗传转化体系

黄瓜是我国栽培面积最大的喜温蔬菜之一。在生产上,高温干旱等环境胁、迫因子严重危害黄瓜的产量和品质,甚至导致绝收。任安芝等综述了SOD与水分、盐分、低温和大气污染等逆境胁迫之间的关系,认为:各种逆境胁迫引起的活性氧代谢平衡失调、生物膜结构破坏是导致植物遭受逆境伤害的机理之一。通过基因工程提高植物体内抗氧化酶活性及增加抗氧化代谢的水平是增强植物抗逆性的有效     

水杨酸与植物抗逆性的关系

水杨酸(SA)是植物体内的一种新型激素,它不仅能调节植物的一些生长发育过程,还在植物抗生物胁迫和非生物胁迫中发挥着重要作用。重金属、热、盐等逆境能诱导植物体内SA的合成,缓解逆境对植物造成的伤害,增强植物的抗逆性能力。     

植物抗旱、耐盐基因概述

干旱和盐渍化是影响植物生长发育的重要逆境因子。逆境会诱导植物特定基因表达,以保护细胞免受逆境的危害。目前所报道的与植物抗旱、耐盐性相关的基因可分为四类：渗透保护物质生物合成的基因、编码与水分胁迫相关的功能蛋白基因、与信号传递和基因表达相关的调控基因、与细胞排毒抗氧化防御能力相关的酶基因。     

高等植物局部生长素合成的生物学功能及其调控机制

局部生长素合成是目前植物生长素研究领域中的重要热点之一, 受内源发育信号和外界环境因子的时空调控。局部生长素合成在植物配子体发生、胚胎与果实发育、器官发生、向性生长和逆境响应中具有重要的生物学功能。该文在扼要介绍生长素局部合成与顶端合成、极性运输及其稳态之间互作的基础上, 重点介绍了近年来有关局部生长素合成的生物学功能及其调控机制的最新进展。     

谷胱甘肽转移酶在植物抵抗非生物胁迫方面的角色

非生物胁迫因子如高盐、干旱、低温、重金属污染等严重影响植物的生长和繁殖。植物进化出一系列包括各种酶类物质的系统抵抗逆境所带来的氧化伤害。谷胱甘肽转移酶(glutathione S-transferase,GST,EC 2.5.1.18)是由多种功能的蛋白质组成的超家族,在植物遭受高盐、干旱、低温胁迫时,GSTs可清除活性氧,保护植物细胞膜结构和蛋白质活性。对谷胱甘肽转移酶在植物抵御非生物胁迫中的作用进行综述,为今后利用基因工程育种提供理论依据。     

植物在逆境胁迫中的细胞程序性死亡

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.     

昆虫海藻糖代谢及其影响因素的研究进展

海藻糖广泛存在于细菌、真菌、动物和植物中。它不仅作为能量储备物质,在外界环境胁迫或内部代谢紊乱时,也可作为保护因子,保护其生命体度过逆境。昆虫海藻糖合成酶与海藻糖酶分别是海藻糖合成与分解的关键酶,合成的海藻糖在海藻糖转运蛋白的帮助下由胞内进入胞外。胰岛素与脂动激素直接参与昆虫糖代谢,保幼激素与蜕皮激素通过和胰岛素与脂动激素通路偶联,间接参与调控昆虫海藻糖代谢。海藻糖代谢途径和昆虫生长发育密切相关,昆虫海藻糖代谢信号通路为开发害虫控制的新靶标提供理论依据。     

植物对盐胁迫应答的转录因子及其生物学特性

逆境胁迫会激活植物的转录因子,转录因子结合到应答基因的顺式作用元件后可以启动应答基因的表达,调控并减轻逆境胁迫对植物的伤害,因而转录调控在植物对逆境胁迫的应答反应中具有重要的作用。本文对盐胁迫下参与植物应答反应的转录因子及其生物学特性进行了综述,并对这些转录因子在植物耐盐基因工程中的应用前景作出了展望。     

非生物胁迫下植物细胞壁组分变化

植物细胞壁主要由纤维素、半纤维素、果胶、木质素和糖蛋白组成,其在植物生长中主要起结构支持、物质运输和抵御逆境的作用.植物生长在受到各种环境信号影响后,细胞壁特性会发生很大改变.这些环境信号也会改变细胞壁组分的含量和结构,从而改变细胞壁机械特性.这种细胞壁的改变可以认为是植物对环境胁迫的响应.本文主要综述在非生物环境胁迫下,包括水分亏缺、低温胁迫、重金属胁迫和增强UV-B辐射下细胞壁多糖含量和结构,细胞壁结构蛋白和细胞壁相关酶活性,以及分布在细胞间隙的小分子物质的响应和机制,结合近年来细胞壁相关基因水平、基因组水平和蛋白组水平方面的研究结果,讨论了今后该领域的研究方向.     

植物次生物质的抗虫作用

植物适应环境的方式多种多样,其中通过影响体内代谢,形成千差万别的次生物质,来产生对逆境的抵抗,就是一个重要方面。一些次生物质,如树脂、橡胶、多胺、烟碱、黄酮、醌类、皂苷等,人们早就认识到它们在人体内可以发挥许多重要的药理作用,是一些植物药所以能治疗疾病的有效成分,但对于它们在植物体内所行使的生理功能,长时期并不十分清楚,以致以往人们一般都认为它们不过是植物在进行各种代谢的途径中所形成的废弃物质。随着科学的发展,人们通过长期观察和各种试验逐渐证明,次生物质是植物长期进化的产物,在植物适应环境、提高竞争能力方面起着十分重要的作用。本文仅就次生物质在植物抵抗