昆虫对植物蛋白酶抑制素的诱导及适应机制

植物蛋白酶抑制素是植物重要的防御物质之一,一般是分子量较小的多肽或蛋白质,能够与昆虫消化道内的蛋白酶形成复合物,阻断或削弱蛋白酶对食物中蛋白的水解,使昆虫厌食或消化不良而致死。植物蛋白酶抑制素在植物体内一般是诱导表达的,昆虫取食危害后,导致某些植物在伤口产生一种寡聚糖信息素-蛋白酶抑制素诱导因子,蛋白酶抑制素诱导因子诱导叶片局部产生植物蛋白酶抑制素,并刺激产生信号物质系统肽,通过十八烷酸途径在一系列酶的作用下产生茉莉酸,茉莉酸与受体结合,活化植物蛋白酶抑制素基因。昆虫在长期取食植物蛋白酶抑制素后会在生理及行为上产生适应性而导致不敏感,适应方式主要包括：(1)改变肠道蛋白酶对蛋白酶抑制素的敏感性;(2) 水解蛋白酶抑制素;(3)过量取食及干扰产生蛋白酶抑制素的信号通道。由于昆虫能够对植物蛋白酶抑制素产生适应,因此合理利用植物蛋白酶抑制素的抗虫作用显得十分重要。     

植物蛋白酶抑制剂在植物抗虫与抗病中的作用

综述了植物蛋白酶抑制剂抗虫与抗病作用的研究进展.蛋白酶抑制剂广泛存在于植物体内,与植物抗虫抗病密切相关.植物蛋白酶抑制剂能抑制昆虫肠道蛋白酶,使昆虫生长发育缓慢,甚至死亡.但取食蛋白酶抑制剂后,昆虫能迅速分泌对抑制剂不敏感的蛋白酶,而使蛋白酶抑制剂无效.食物蛋白的含量和质量也影响植物蛋白酶抑制剂的抗虫效果.病原菌的感染能诱导植物产生蛋白酶抑制剂,诱导产生的蛋白酶抑制剂能抑制病原菌的生长.     

植物体内干旱信号的传递与基因表达

干旱是严重影响植物生长发育的重要环境胁迫因子之一。干旱能影响植物的水分状态,使植物缺水遭受伤害。近年来,相继从拟南芥等植物中克隆出了一些受干旱诱导的基因,如蛋白激酶基因、光合基因、渗透调节基因、功能蛋白基因（如LEA基因）等。干旱等胁迫信号经历一系列的传递过程,最后诱导这些特定基因的表达。在植物体中,可能存在依赖ABA型和不依赖ABA型两条干旱信号的传递途径。近年来从高等植物中分离出一系列调控干旱相关基因表达的转录因子,通过转录因子之间以及与其它相关蛋白之间的相互作用,激活或抑制干旱等胁迫因子诱导的基因表达。     

植物抗病分子机制研究进展

近十年来,植物抗病分子机制研究取得显著进展.综述了植物抗病基因的克隆及其结构分析、病原菌无毒基因及其相关致病因子的克隆与研究、信号传导相关因子的克隆及其结构分析以及植物-病原菌的相互作用研究,重点介绍了以植物特异抗病基因为介导的诱导防卫作用机制(包括抗病基因编码毒素蛋白,进而抑制病原菌的繁殖;显性基因编码病原菌致病性的靶标物;抗病基因表达产物直接引发抗病反应和基因对基因的抗病作用机制等)的研究进展,以期为植物抗病育种提供有益的信息.     

植物抗病分子机制研究进展

近十年来,植物抗病分子机制研究取得显著进展。综述了植物抗病基因的克隆及其结构分析、病原菌无毒基因及其相关致病因子的克隆与研究、信号传导相关因子的克隆及其结构分析以及植物-病原菌的相互作用研究,重点介绍了以植物特异抗病基因为介导的诱导防卫作用机制(包括抗病基因编码毒素蛋白,进而抑制病原菌的繁殖;显性基因编码病原菌致病性的靶标物;抗病基因表达产物直接引发抗病反应和基因对基因的抗病作用机制等)的研究进展,以期为植物抗病育种提供有益的信息。     

植物诱导抗病基因工程

概述了植物诱导抗病性的诱导因子和诱导方法,植物诱导抗病性的简要机制,以及植物抗病基因工程的理论构思和应用前景。     

植物低温诱导转录因子CBF研究进展

植物在低温驯化过程中能诱导许多基因的表达。其中CBF转录因子是目前植物抗寒分子生物学领域研究的热点之一。它通过与低温诱导基因启动子区域中的CRT/DRE调控元件结合,调控一系列低温诱导基因的表达,从而提高植物的抗寒性。对植物低温诱导CBF转录因子的结构、功能及其表达调控等方面的研究进展进行了综述。     

植物蛋白酶抑制剂及其在抗虫植物基因工程中的应用

植物蛋白酶抑制剂（proteinase inhibitors,PI)能与昆虫蛋白酶的活性部位或变构部位结合,抑制酶的催化活性,导致昆虫发育不正常甚至死亡。蛋白酶抑制剂基因是抗虫基因工程中一类重要的目的基因,具有作用位点独特,抗虫谱广等独持优点。本文从蛋白酶抑制剂的分类,作用机制,转基因研究及其应用前景等方面进行了综述。     

植物病毒沉默抑制因子研究进展

RNA沉默是广泛存在于真菌、动物和植物中的一种特异序列降解机制.在植物中,RNA沉默是一种抵抗外界植物病毒入侵的自然机制.但是,植物病毒通常也会采取编码沉默抑制因子的相应机制来抵抗基因沉默,以便能够入侵植物.论述了主要沉默抑制因子的机制、特点和相关确认沉默抑制因子实验,并对沉默抑制因子的研究前景进行了展望.     

植物花发育的分子机理研究进展

花的发育分为开花决定、花的发端和花器官的发育三个阶段。植物开花由多条途径诱导,包括光周期和光质诱导、春化作用、自主途径、赤霉素诱导、碳水化合物诱导等;植物体本身也存在着开花抑制途径。各种开花诱导途径能激活花分生组织特性基因,使茎端分生组织转变为花分生组织。花器官的发育由器官特性基因决定,这些基因的精确表达需要花分生组织特性基因的激活和多个正、负调节因子的调控;另有一类基因控制着花发育的对称性。花发育机理的研究具有重要的理论意义和广泛的应用前景。     

植物花发育的分子机理研究进展

花的发育分为开花决定、花的发端和花器官的发育三个阶段。植物开花由多条途径诱导,包括光周期和光质诱导、春化作用、自主途径、赤霉素诱导、碳水化合物诱导等;植物体本身也存在着开花抑制途径。各种开花诱导途径能激活花分生组织特性基因,使茎端分生组织转变为花分生组织。花器官的发育由器官特性基因决定,这些基因的精确表达需要花分生组织特性基因的激活和多个正、负调节因子的调控;另有一类基因控制着花发育的对称性。花发育机理的研究具有重要的理论意义和广泛的应用前景。     

植物铝胁迫响应基因的研究进展

铝毒是酸性土壤中植物生长和作物生产的主要限制因子.近年来的很多研究应用差异显示PCR、抑制差减cDNA文库和DNA微正列等技术,在一些铝耐受型和敏感型植物中鉴定了很多铝胁迫响应基因.本研究通过参阅国内外有关报道和结合本实验室的研究成果,从铝诱导的通道蛋白、代谢相关、胁迫和细胞死亡以及信号转导相关基因4个方面的研究进展进行了综述.     

用美洲拟鲽抗冻蛋白基因转化植物的问题

评估了我们用美洲拟鲽抗冻蛋白基因转化烟草和国内有人用同一基因转化蕃茄的研究 ,提出植物耐寒性状的提高与转基因植物中抗冻蛋白含量呈正相关是转基因植物成功的关键性指标。同时 ,美洲拟鲽抗冻蛋白的空间结构与冷诱导蛋白相似而且都保护细胞膜免受冻害 ,因而提出了用冷诱导蛋白调节元的顺式作用元件和反式作用因子的调控序列来控制抗冻蛋白基因在植物中冷诱导表达的思路。     

植物非生物胁迫诱导启动子顺式元件及转录因子研究进展

顺式作用元件(cix-acting element)是与结构基因串联的特定DNA序列,是转录因子的结合位点,它们通过与转录因子结合调控基因转录的精确起始和转录效率,在植物基因表达调控过程中起着重要的作用.非生物胁迫诱导基因的表达受其上游启动子顺式作用元件及转录因子的调控,目前已发现了多种与非生物胁迫相关的顺势作用元件及转录因子,如DRE元件及DREB类转录因子、MYB元件及MYB类转录因子、GT-1元件及GT-1类转录因子等.顺式作用元件及转录因子的研究对研究植物非生物胁迫相关基因的表达调控具有重要意义,综述植物非生物胁迫诱导启动子功能元件及转录因子的研究进展.     

microRNA172参与植物生长发育及逆境响应的研究进展

microRNA(miRNA)是一类长约20~25个核苷酸的非编码小分子RNA,通过和靶基因mRNA上的一些特定序列结合,诱导靶基因mRNA被剪切或抑制其翻译,从而在转录后水平调控植物的生长发育和对逆境的响应。microR172(miR172)是植物中一个保守的miRNA家族,通过靶向调控AP2和AP2-Like基因在植物发育和环境适应中发挥着不可或缺的作用。已有的研究表明,miR172及其靶基因不仅在植物的时序转换中是一个关键调控因子,也在花器官发育、土豆块茎形成、豆科结瘤和逆境响应等过程中发挥着重要调控作用。现将重点阐述这个明星miRNA在植物生长发育及对环境因子应答过程中的研究进展,以期为深入解析miR172靶基因的作用机理和分子调控网络提供参考。     

植物耐冷性基因工程

温度决定物种的分布,同时还影响作物的产量和品质。植物耐冷的机制涉及到许多方面,包括膜脂组成的变化、可混溶溶质的积累、抗氧化酶活性的提高、低温相关基因的诱导表达等。由于植物的耐冷性状由多基因控制,采用传统的育种方法往往难以取得理想的结果,而植物基因工程技术的发展及应用则提供了另外可能的途径,可以通过转移耐冷性状形成的关键基因从而对植物进行改良。本文从膜脂组成、可混溶溶质、抗冻蛋白、抗氧化酶和诱导植物低温相关基因的转录因子等方面对植物耐冷性的基因工程研究进行了综述,以期为植物育种者和从事冷胁迫机制研究的工作者提供参考。     

植物生物技术的现状及展望

1　大田转基因植物研究现状1.1　病原体诱导的病毒抗性自从Beachy等发现转基因植物表达烟草花叶病毒外壳蛋白基因可以抑制或延缓病毒病的发生之后 ,又发现许多病毒序列可以产生一定水平的抗病性。病原体诱导的病毒抗性 (PDR)基因包括一些非编码蛋白序列 (如缺陷干扰型RNAs和DNA     

用美洲拟鲽抗冻蛋白基因转化植物的问题

评估了我们用美洲拟鲽抗冻蛋白基因转化烟草和国内有人用同一基因转化蕃茄的研究,提出植物耐寒性状的提高与转基因植物中抗冻蛋白含量呈正相关是转基因植物成功的关键性指标。同时,美洲拟鲽抗冻蛋白的空间结构与冷诱导蛋白相似而且都保护细胞膜免受冻害,因而提出了用冷诱导蛋白调节元的顺式作用元件和反式作用因子的调控序列来控制抗冻蛋白基因在植物中冷诱导表达的思路。     

病毒诱导的基因沉默及其在植物基因功能研究中的应用

RNA介导的基因沉默是近年来在生物体中发现的一种基于核酸水平高度保守的特异性降解机制.病毒诱导的基因沉默（virus induced gene silencing, VIGS）是指携带植物功能基因cDNA的病毒在侵染植物体后,可诱导植物发生基因沉默而出现表型突变,进而可以研究该目的基因功能.至今,已经建立了以RNA病毒、DNA病毒、卫星病毒和DNA卫星分子为载体的VIGS体系,这些病毒载体能在多种寄主植物（包括拟南芥、番茄和大麦）上有效抑制功能基因的表达.VIGS已开始应用于N基因和Pto基因介导的抗性信号途径中关键基因的功能研究、抗病毒相关的寄主因子研究以及植物代谢和发育调控研究.在当前植物基因组或EST序列大量测定的情况下,VIGS为植物基因功能鉴定提供了有效的技术平台.