激素信号在调节果树花芽发端假说的概述

概述了Lavee和Bangerth两个激素信号调节花芽发端假说的内容和证据,并分析了这两个假说的优缺点。认为旺盛营养生长的梢尖或正在发育果实的种子产生的极性运输的生长素（IAA）可能是抑制果树花芽发端的信号。尚不能确定来自正在发育果实种子的赤霉素（GA）自身是抑制花芽发端的信号,还是参与调节花芽发端信号的产生。营养芽中高水平的细胞分裂素（CTK）促进花芽发端,可能与较弱的IAA信号有关。同时指出,激素信号调节花芽发端的机理还有待完善。     

枣雄性不育种质胚败育与内源激素变化的关系

以雄性不育1号和梨枣为试材,研究了枣果实发育过程内源激素变化与胚败育的关系。结果表明,种子Z、GA3和IAA含量高于果肉利于枣种子早期发育。种子发育过程Z／GA3和Z／IAA持续下降,IAA／GA3在胚败育的关键时期硬核期前后呈现双峰,且种子内的IAA／GA3大于果肉。在果实发育过程中,胚败育果实内Z、GA3和IAA含量及比值呈现出异常变化。早期胚败育果实果肉Z、GA3和IAA含量高于含种胚的果肉,呈现较高水平的Z／GA3和Z／IAA及低水平的IAA／GA3。果实发育后期瘪种子中IAA、GA3和ABA亏缺,Z异常累积,Z／GA3异常升高。     

植物糖信号与激素信号之间的联系

植物激素与糖作为信号分子,调控植物生长发育过程中的种子萌发、幼苗生长、根和叶的分化、花芽形成、果实成熟、胚形成和衰老等.拟南芥糖信号转导突变体与激素信号转导突变体的表型、遗传、生理与分子生物学的研究表明,糖与各种植物激素之间存在复杂的关系.文章介绍葡萄糖与ABA、乙烯、IAA、CTK、GA等激素之间的联系.     

西瓜无籽变异株果实发育期激素含量变化特征

以辐射变异西瓜自交分离系内果实有籽株‘406F’和无籽株‘406S’为试验材料,采用形态学观察及酶联免疫吸附分析法(ELISA)对其果实发育过程以及果肉与种子内源激素动态变化进行比较研究。结果表明:(1)两类西瓜果实纵横径随生育期推进呈相似的‘慢-快-慢’的‘单S’增长曲线,而果实重量及种子的变化则不同。‘406S’果实重量增加速率较恒定,其种子授粉后15 d停止生长,纵横径及重量开始降低;‘406F’果实重量变化呈‘快-慢-快’的‘双S’曲线,种子大小和重量随发育进程增加迅速。(2)两类西瓜果实发育期果肉与种子内源激素水平及峰值的时间有差异。‘406S’子房赤霉素(GAs)和玉米素核苷(ZRs)含量在授粉后0~3 d较高,且授粉后3~15 d果肉生长素(IAA)含量也高于有籽果实;‘406F’果肉GAs与ZRs含量则在授粉后6~21 d较高,且GAs含量变化与果实纵横径发育曲线相吻合。‘406S’种子IAA、GAs、ZRs含量相对较低,只有脱落酸(ABA)含量随种子退化进程增幅较大;‘406F’种子4种激素含量相对较高,且随种子的发育变幅较大。研究认为,无籽果实与有籽果实发育机制不同,果肉4种激素水平的差异对果实形状影响不大,但对重量增长影响较大;种子内源激素含量与种子发育关系密切,但无籽西瓜种子内源激素含量对果实发育无明显作用。     

ARF和Aux/IAA调控果实发育成熟机制研究进展

生长素是调控果实发育成熟的重要植物激素之一。在生长素介导的信号转导机制中,ARF和Aux/IAA扮演重要的角色。ARF与生长素响应基因启动子区域内的生长素响应元件结合,促进或抑制基因的表达。Aux/IAA通过结构域Ⅲ和Ⅳ与ARF特异性结合,从而调节生长素早期应答基因的转录功能。研究表明,ARF因子参与调控果实形态发育、硬度和糖分积累等,Aux/IAA因子在授粉、果实形态发育等方面作用明显。此外ARF和Aux/IAA之间相互或与自身发生的互作以调控下游基因表达是植物体响应生长素信号的主要机制。介绍了ARF和Aux/IAA的结构特征、在不同植物中的分布状况以及与果实发育成熟的关系,同时讨论了ARF和Aux/IAA互作的研究现状,旨为进一步阐明生长素调控果实发育成熟的机制提供参考。     

宁夏枸杞果实生长发育期内源激素变化及关系研究

以‘宁杞1号’枸杞为材料,采用高效液相色谱技术,对不同发育时期宁夏枸杞果皮和种子内源激素(ZT、GA3、IAA、ABA)含量进行测定,以揭示其变化规律.结果显示:(1)种子中的生长素与果实横径和果实单粒重均呈极显著的正相关关系,与果实纵径呈显著正相关关系,即种子中的生长素在果实的增大中起着重要的作用.(2)果皮和种子中的赤霉酸含量都远远大于其他3种激素含量,且从第一次快速生长期(花后2～8 d)到缓慢生长期(花后8～25 d),其含量与种子中的生长素含量变化较为一致,进入第二次快速增长期(花后25～33 d)以后,果皮和种子中赤霉酸的含量则迅速下降,而种子中的生长素含量却急速上升,这可能是果皮和种子中的赤霉酸促进了种子内生长素的合成,而种子内的生长素可以直接调节果实细胞的伸长.研究表明,‘宁杞1号’种子中的内源激素在果实生长发育中起着重要的作用,且各激素间存在着平衡关系,果皮和种子中各种激素相互影响,共同促进果实的生长发育.     

野生玫瑰果实发育过程中种子的细胞组织结构和内源激素变化对其休眠性的影响

以吉林珲春自然群落的野生玫瑰(Rosa rugosa Thunb.)为试验材料,探究野生玫瑰在果实形成过程中种子的发育及休眠性的形成和变化。选取青果期(1~35 d)、转色期(35~60 d)、红果期(60~75 d)的果实及种子,结合形态学、组织细胞学观察法及高效液相色谱技术,对果实各发育时期的种子形态、种胚及内果皮的发育进行研究,并分析种子内源激素含量变化与果实发育、种子休眠之间的关系。结果表明:果实和种子在青果期(1~35 d)时发育速度最快,种胚在花后24 d发育完全,种子不存在形态休眠。花后24 d内果皮开始沉积木质素并逐渐木质化,种子开始产生机械休眠。种子激素含量的变化与果实的发育、转色及内果皮的木质化密切相关,种子内源GA3和ABA含量在青果期(1~35 d)达到峰值,内源IAA含量在果实转色期(35~60 d)达到最大值,高浓度的ABA含量是种子尚未脱离果实时便已进入生理休眠的主要原因。     

刺楸种子层积过程中内源植物激素的动态变化及激素在种子休眠中的作用

本文主要以高效液相色谱为主要手段,结合生物测定方法,测定了4种不同层积条件下激素动态变化。结果表明刺楸干种子中存在有两种抑制物质-脱落酸(ABA)和香豆素(C),在种子层积的不同阶段又相继有GA₃,IAA和Z出现,并在层积后熟过程中呈现非常有规律的变化。根据激素的变化,可把种子整个后熟过程分三个阶段;即阶段Ⅰ,以抑制物质(ABA,C)和IAA水平迅速减少为主要特征,阶段Ⅱ主要表现为GA₃和Z合量的上升,阶段Ⅲ各种激素处于相对稳定的状态。种子的休眠与否可能主要取决于阶段Ⅱ的状况。在刺楸种子胚形态后熟期间,胚的生长与分化同ABA和C水平有很高的相关性,但同时也受GA₃和IAA的调节。生理后熟主要与Z有关,同ABA和C无明显相关性。同时本文还对激素相对水平做了初步研究,发现GA₃/ABA+IAA,Z/GA₃+IAA和GA₃/C+IAA^*,在种子后熟期间的变化同胚生长发育存在高度的一致性。认为激素的相对水平对种子休眠起重要的控制作用,还推测激素的作用可能类似于"板机"机制。     

南方砂梨返花过程中内源激素含量变化及其与秋季返花的关系

为探讨花芽内源激素含量变化与返花的关系,以砂梨品种‘丰水’、‘翠冠’为材料,研究了砂梨采果后返花过程中花芽内源激素(IAA、GA3、ABA)含量变化,以及早期落叶和秋季返花特征。结果表明:(1)在采果后至返花过程中,两个品种梨花芽中内源激素IAA和GA3含量都呈逐渐缓慢下降趋势;花芽ABA含量的动态变化成升-降-升的"S"曲线。(2)花芽返花受3种激素的动态平衡控制,花芽IAA/ABA、GA3/ABA和(IAA+GA3)/ABA值变化趋势均呈相似的"S"形曲线,IAA/ABA、GA3/ABA和(IAA+GA3)/ABA值增加,花芽返花;比值降低,花芽逐渐步入休眠期。(3)砂梨的落叶率与返花率呈极显著正相关关系,花芽中IAA/ABA比值与砂梨落叶率和返花率相关系数分别为0.805、0.774,相关性均达到显著水平。研究认为,梨返花与早期落叶密切相关,受花芽内源激素IAA、GA3、ABA动态平衡控制;早期落叶降低了花芽中ABA的含量,从而使花芽内生长促进型激素占主导地位,阻止自然休眠的花芽进入休眠或促使进入浅休眠部分花芽解除休眠,所以出现秋季返花现象。     

罗汉果花芽分化过程中内源激素的变化

采用酶联免疫吸附测定法（ELISA）,在花芽分化期对罗汉果雌株二级蔓上的腋芽（花芽）进行了植物内源激素生长素（IAA）、赤霉素（GA3）、脱落酸（ABA）、玉米素核苷（ZR）含量变化的研究。结果表明：在罗汉果花芽分化进程中,低水平的IAA、GA3和高水平的ABA、ZR可能促进花芽分化;在激素平衡中,ABA/GA3和ZR/GA3比值的变化起主要的影响作用,高比值的ABA/GA3和ZR/GA3可能有利于罗汉果花芽分化。     

宁夏枸杞果实内源激素的变化及其与细胞壁成分和相关酶的关系

采用高效液相色谱技术, 研究了不同发育时期宁杞1号和宁杞5号枸杞(Lycium barbarum)果皮和种子内源激素(玉米素(ZT)、赤霉素(GA₃)、生长素(IAA)和脱落酶(ABA))含量与果实生长发育的关系。结果表明, 宁杞5号果实横纵径和单粒重均大于宁杞1号, 果实发育前期, 尤其是缓慢生长期, 是宁杞5号果实大小和重量积累的关键时期。宁杞1号种子中的生长素含量与果实横径和果实单粒重均呈极显著正相关, 与果实纵径呈显著正相关。宁杞5号果皮中玉米素含量与果实横径和单粒重均呈显著正相关, 种子中生长素含量与果实横径和单粒重均呈显著正相关。玉米素促进细胞的分裂, 而细胞数目比细胞体积对决定果实大小的作用更大; 在缓慢生长期(开花后8–25天), 宁杞5号果皮和种子中的脱落酸含量均显著小于宁杞1号。以上两点可能是宁杞5号的横纵径和单粒重均大于宁杞1号的主要原因。宁杞1号果皮中的GA₃与半纤维素酶(Cx)活性的变化相反, 说明宁杞1号果实发育前期和中期果皮中高含量的GA₃对细胞壁中Cx活性有一定的抑制作用, 从而表现出果实膨大。宁杞5号果皮中的IAA与多聚半乳糖醛酸酶(PG)和果胶酯酶(PE), ZT与PE, ABA与Cx, 种子中的ZT与PE的变化均相反, 说明宁杞5号果实发育前期和中期果皮中高含量的IAA、ZT、ABA及种子中的ZT可促进果实的膨大。推测这可能是宁杞5号果实单粒重大于宁杞1号的主要原因之一。宁杞5号果皮中的ZT和种子中的IAA可以增强Cx的活性; 宁杞1号果皮中的ABA可以增强PE的活性, 进而促进果实的成熟。     

SOCS家族在中枢神经系统的研究进展

细胞因子信号抑制因子（SOCS）家族是一类对细胞因子信号通路具有负反馈调节作用的蛋白分子,参与多种细胞因子、生长因子和激素的信号调节。细胞因子对中枢神经系统中的各种生物效应具有广泛多样的调节作用,SOCS家族的许多成员在发育时期和成年的脑内均有表达,SOCS家族不仅与细胞因子信号调节及中枢神经系统多种功能的调节密切相关,而且可能是神经发育和分化的重要调控因子,并参与神经免疫内分泌调节。本文综述了SOCS家族的发现、结构特点、脑内分布以及在中枢神经系统中的功能等方面的研究进展。     

哺乳动物卵母细胞减数分裂恢复的诱导

促使哺乳动物卵母细胞减数分裂恢复的机制尚不十分清楚。有腔卵泡中发育充分的卵母细胞被减数分裂抑制因子阻滞在生发泡（GV）期,环一磷酸腺苷（cAMP)是研究得最为清楚的减数分裂抑制因子。然而,其它因子也参与了卵母细胞减数分裂的阻滞。虽然排卵前的促黄体素（LH）峰诱导卵母细胞减数分裂恢复已成定论,但是参与该事件的各种过程非常复杂,因而还没有完全确定。目前,有两种主要但并不互相排斥的假说。第一种假说认为,LH对颗粒细胞的刺激作用终止减数分裂抑制因子流向卵母细胞,从而使卵母细胞膈离这些抑制因子并进而促使减数分裂恢复,第二种假设认为LH刺激颗粒细胞产生一种减数分裂诱导信号,该信号进而克服或者破坏减数分裂抑制因子的作用。权衡这两种假说,目前的证据倾向于支持阳性信号假说,而且最近的研究暗示,该种阳性信号的产生发生在颗粒细胞中LH诱导的cAMP水平上升和MAPK激酶激活之后。     

外源信号物质对肉苁蓉种子萌发与吸器形成内源激素水平变化的影响

利用外源信号物质氟草敏（norflurazon）和2,6-二甲氧基对苯醌（2,6-DMBQ）分别诱导肉苁蓉种子萌发与吸器形成,研究它们在此过程中对内源激素脱落酸（ABA）、赤霉素（GA3）、吲哚乙酸（IAA）、玉米素核苷（ZR）水平变化的影响。结果表明：在诱导肉苁蓉种子萌发时,经norflurazon处理0～168h后,种子中ABA水平呈现显著降低的变化趋势,GA3、IAA、ZR水平呈现显著升高的变化趋势。在诱导肉苁蓉种子萌发体吸器形成时,经2,6-DMBQ处理0～72h后,肉苁蓉种子萌发体ABA水平变化不显著,GA3、IAA、ZR水平均呈现显著升高的变化趋势。表明在肉苁蓉种子萌发与吸器形成中外源信号物质nor-flurazon和2,6-DMBQ能影响内源激素水平的变化。     

椭圆叶花锚种子内源激素对储藏的响应及其与种子萌发的关系

内源激素作为调控种子萌发与休眠的主要内因一直备受关注,但其随环境条件改变的变化规律及其对种子萌发的调节机制一直缺乏普遍接受的理论或假说。本研究以广泛分布于青藏高原东北缘高寒草甸的椭圆叶花锚种子为研究材料,分析不同储藏条件和时间对椭圆叶花锚种子内源激素含量的影响,及其与种子萌发的关系。结果表明:不同储藏条件下,椭圆叶花锚种子中内源激素含量随储藏时间变化差异显著;常温条件下,储藏时间对内源激素的绝对含量及各生长促进物与抑制物的比值(IAA/ABA除外)均有较显著的影响,而在冷藏条件下,储藏时间仅对GAs、IAA、ABA和促进物总量有较显著的影响;储藏条件和时间对椭圆叶花锚种子的萌发率均有极显著影响;常温储藏条件下种子萌发率大约是冷藏条件下的4倍,且种子存在休眠循环;椭圆叶花锚种子萌发并不是促进类激素或抑制类激素绝对含量的升降调节的;种子萌发与GAs含量显著正相关、与IAA含量显著负相关,CTK的含量达到一定高度的时候,萌发率才能达到最高。因此,本研究中各内源激素的作用关系,与Khan提出的三因子学说相一致,即CTK与ABA相拮抗,减轻或消除ABA的萌发抑制作用,从而使GAs的作用表现出来。     

光信号与激素调控种子休眠和萌发研究进展

休眠是种子植物在长期进化过程中产生的适应性性状, 通过抑制种子在不适宜的环境中萌发进而保证植物能够在逆境中生存。此外, 休眠有助于种子的长距离运输和扩散, 因此休眠对种子延续和物种保存具有重要意义。种子由休眠向萌发的发育转变不仅关系到物种的繁衍, 而且对保证农业生产中作物的产量和品质也具有重要作用。种子的休眠和萌发受到内源激素和外源光信号的共同调控。其中, 外源光信号主要通过调控内源ABA和GA的生物合成及信号转导进而调控种子休眠和萌发。该文系统综述了外源光信号和内源激素调控种子休眠和萌发的作用通路以及两类信号通路之间的交互作用, 旨在为农业生产中利用光和激素调控种子休眠与萌发提供参考。     

光信号与激素调控种子休眠和萌发研究进展

休眠是种子植物在长期进化过程中产生的适应性性状, 通过抑制种子在不适宜的环境中萌发进而保证植物能够在逆境中生存。此外, 休眠有助于种子的长距离运输和扩散, 因此休眠对种子延续和物种保存具有重要意义。种子由休眠向萌发的发育转变不仅关系到物种的繁衍, 而且对保证农业生产中作物的产量和品质也具有重要作用。种子的休眠和萌发受到内源激素和外源光信号的共同调控。其中, 外源光信号主要通过调控内源ABA和GA的生物合成及信号转导进而调控种子休眠和萌发。该文系统综述了外源光信号和内源激素调控种子休眠和萌发的作用通路以及两类信号通路之间的交互作用, 旨在为农业生产中利用光和激素调控种子休眠与萌发提供参考。     

棉花花芽分化时期茎尖内源激素的变化

实验结果表明,从子叶展平后到肉眼可花芽（现蕾）,所测几种激素（ABA、IAA、GA3、iPA、ZR）的含量均表现出明显的动态变化,而且在花芽分化临界期表现出最显著的变化（出现高峰或出现低峰）。推测所测几种激素均与花芽分化有密切关系。其中ABA、GA3和CTK（iPA、ZR）在花芽分化临界期时,其含量变化均呈现出一个高峰;而IAA则在花芽分化临界期时出现一个低峰。经比较分析得知,随着花芽分化的进行,ABA/IAA、GA3／IAA、CTK／IAA均表现一个较明显的变化规律。即从子叶展平时起,其比值开始上升,到花芽开始分化时达到一个峰值,之后逐渐下降,并维持在一个较稳定的水平。显然,ABA／IAA、GA3／IAA、CTK／IAA在棉花的花芽分化过程中起着重要的调控作用。由此推测,增加植物体内的ABA、GA3、CTK的含量或降低IAA的含量,都可以促进棉花的花芽分化;反之则抑制棉花的花芽分化。     

沙棘果实发育过程中内源激素水平的动态变化

沙棘(Hippophae rhamnoides)是荒漠化防治和水土保持的重要经济树种, 其果实中含有丰富的生物活性成分。内源激素生长素(IAA)、赤霉素(GA₄)、脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)在沙棘果实发育过程中起着重要的调控作用, 但不同发育期内源激素的动态变化及其对果实生长发育的影响仍不清楚。以亲缘关系近且含油量差异明显的2个沙棘品系不同发育期果实为材料, 利用液相色谱串联质谱法检测了4种内源激素含量的动态变化。结果表明, 在果实发育过程中, 80%–85%的含水量有利于内源激素浓度的相对稳定; 果实含油量在不同发育期增速基本一致, 2个品系含油量在中后期开始出现明显差异。IAA和JA含量在果实成熟过程中呈先高后低的趋势; ABA含量在果实发育中后期始终处于较高水平; 而GA₄含量一直处于较低水平。高ABA/GA₄有利于果实油脂的合成与积累。研究结果为揭示不同内源激素对沙棘果实发育的调节作用提供了理论依据。     

烟草花发育过程中花药和花粉IAA分布规律的研究

以烟草（Nicotiana tabacumL.）花药为材料,通过4’,6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）染色详细观察花粉发育过程,获得了花药发育时期与花蕾大小的对应关系;通过吲哚乙酸（IAA）单克隆抗体、免疫组织化学技术以及DR5∶∶GUS转基因植株的GUS活性对花药和花粉发育过程中生长素的分布规律进行了研究。免疫酶标记结果表明,在不同的花药发育时期IAA水平呈现出明显的差别。小孢子母细胞时期,IAA在整个花药中均有分布,并且在小孢子母细胞发育晚期,IAA信号集中在小孢子母细胞的细胞核中;随着小孢子母细胞减数分裂后形成四分体,IAA信号逐渐减弱,四分体中几乎没有信号;单核花粉期的花药中IAA信号进一步减弱,仅存在于花药壁中;待小孢子继续发育为成熟二核期时,花粉和整个花药组织中均出现较强的IAA信号。GUS活性检测结果表明,烟草DR5∶∶GUS转基因植株中花药和花粉粒的GUS信号与IAA免疫酶定位结果基本一致。总的来说,IAA在烟草花药和花粉中的积累呈现出由强到弱、再由弱到强的分布规律,暗示IAA在被子植物花药和花粉发育过程中可能起着较为重要的作用。