胁迫诱导植物体细胞胚发生中相关基因及蛋白的研究进展

植物体细胞胚发生是一个复杂的发育过程,体细胞胚发生已成为研究植物胚胎发育过程中生理、生化、分子生物学等方面分子机理的模式系统。胁迫被认为是对体细胞胚的诱导有重要作用的因素。植物生长调节物质如2,4-D、ABA等目前认为是与胚性能力获得有关的胁迫物质。在蛋白和转录水平上对基因表达的分析中已鉴定出一些与体细胞胚发生相关的基因和蛋白。该文主要对近年来国内外有关胁迫诱导体细胞胚发生的相关基因及蛋白的研究进展进行综述。     

植物抗盐分子机制及作物遗传改良耐盐性的研究进展

盐胁迫是全球农业生产上的一个主要逆境因子。解析耐盐分子机制有助于培育耐盐能力提高的作物新品种。我们综述了植物对盐胁迫的感应及信号传导、主要Na^＋运输体、盐胁迫下的解毒途径以及耐盐途径中涉及到的表观遗传研究。此外,我们还讨论了利用遗传改良手段提高作物耐盐性的研究进展。     

耐糖β-葡萄糖苷酶基因的挖掘、突变及应用研究进展

降低木质纤维素生物炼制的用酶成本,对推动木质纤维素的绿色利用至关重要。作为纤维素水解过程中的限速酶,β-葡萄糖苷酶酶解活性受高浓度葡萄糖的胁迫抑制。目前,挖掘和突变耐糖β-葡萄糖苷酶的基因是解决这一问题的重要策略。本综述总结了近年来在耐糖β-葡萄糖苷酶基因的挖掘、酶耐糖分子机制的分析、旨在提高酶耐糖性能的酶基因突变以及基于β-葡萄糖苷酶基因的微生物菌株基因工程改造等方面所取得的进展,并进行了展望。本综述为构建高产耐糖β-葡萄糖苷酶的基因工程菌株提供参考,这对推动木质纤维素生物炼制工业化进程具有重要意义。     

麻疯树根边缘细胞生物学特性及镉对其活性的影响

以麻疯树为试材,采用悬空气法,探讨麻疯树离体根边缘细胞的生物学特性及重金属镉(Cd2+)对根边缘细胞活性的影响.结果表明,麻疯树根边缘细胞大多数呈椭圆型,少数成弯曲的长条型;根长为15 mm时,边缘细胞的生物学活性(存活率)最大;根冠果胶甲基脂酶(PME)酶活性随着根的伸长有所降低.镉对麻疯树根边缘细胞产生明显毒害,随着镉浓度和处理时间的增加,边缘细胞的活性都呈现下降的趋势.     

魔芋属植物组织培养与遗传转化研究进展

本文对近20年来魔芋生物技术研究取得的进展进行了系统的回顾分析。组织培养是当前魔芋生物技术研究的主要内容,魔芋离体植株再生以器官发生途径为主,包括不定芽和拟球茎两种途径,后者是当前研究的热点。利用组织培养进行有用突变体的筛选和种质资源的保存也取得了一些有价值的结果。以抗病和品质改良为目的的转基因技术取得了较快发展,如抗病基因和抗除草剂基因等已实现成功转化。此外,本文还分析了魔芋生物技术研究中存在的主要问题并提出了相应的对策。     

多胺与环境胁迫关系研究进展

多胺是植物对胁迫响应的重要物质,可以抵消胁迫引起的负效应.多胺预处理可缓解胁迫引起的伤害,通过转基因技术过量表达多胺可提高植物胁迫耐性.本文综述了生物胁迫和非生物胁迫条件下,多胺的合成、代谢、功能及其作为抗氧化剂减少胁迫诱导氧化损伤的研究现状.重点综述了病虫胁迫、盐胁迫、重金属胁迫、渗透胁迫,也简要的综述了其它胁迫如低氧胁迫、冷胁迫、酸胁迫、辐射胁迫等条件下植物体内多胺合成的变化及功能.     

体外选择与体细胞无性系变异在抗病育种中的应用

本文综述了体外选择与体细胞无性系变异进行抗病育种的方法、影响因素、优缺点及研究进展等。Application of in vitro Selection and Somaclonal Variation in Improvement of Disease ResistanceLIU Jin-ping,ZHENG Cheng-muSouth China University of Tropical Agriculture,Agronomy College Zhanzhou,Hainan 571737,ChinaAbstract:Techniques,influencing factors,advantages,disadvantages and advances in improvement of disease resistance using in vitro selection and somaclonal variation were summarized.Key words：in vitro selection;somaclonal variation;improvement of disease resistance     

植物启动子研究进展

植物启动子在转录水平上发挥着重要的调控作用,对其功能进行研究不仅可以反映相应基因的表达模式,还能为利用植物基因工程手段实现基因的高效特异性表达提供有效途径。结合近年来的相关研究,综述了植物启动子的结构特点及其功能研究进展,重点对与生物和非生物胁迫有关的各类诱导型启动子进行了阐述,并展望了植物启动子的未来研究方向。     

植物小RNAs及其抗胁迫机制研究进展

植物非编码小RNA(sRNAs)主要分为三类:微小RNA(m iRNAs)、小干扰RNA(siRNAs)和长小片段干扰RNA(lsiRNAs)。三者的生物合成和作用机制有所不同,但他们主要都通过介导靶mRNAs的剪切或抑制其翻译来调控基因的表达。这篇文章主要介绍小RNA研究的最新进展,并重点阐述其在非生物和生物胁迫中发挥的作用,如应对矿质元素缺乏、氧化胁迫、ABA胁迫以及病原菌入侵等生理过程。     

栎属植物体细胞胚胎发生研究现状

总结了影响栎属植物体细胞胚胎发生的主要可控因素及体细胞胚的遗传变异,组织学研究现状。目前,已能从成年组织上诱导出体细胞胚,但诱导率较低。重复性体胚发生系统已被认为是一种可资利用的繁殖途径,倍受关注。应用DNA分子标记分析表明：体胚细胞系内存在遗传变异。成熟和较低的萌发率是这一技术广泛应用的瓶颈。     

茉莉酸在植物抗逆性中的研究进展

茉莉酸(jasmonic acid, JA)是一种植物内源合成的脂类激素,在植物响应胁迫的调控中发挥着重要作用。本文概括了JA的生物合成与代谢途径及其调控机制;总结了JA信号的传导通路;系统归纳了JA在植物响应生物和非生物胁迫应答中的作用机制和调控网络,重点关注了最新的研究进展。此外,本文梳理了JA与其他植物激素在植物抗逆性调节过程中的信号交流。最后讨论了JA信号通路介导的植物抗逆性研究中亟待解决的问题,并展望了新的分子生物学技术在调控JA信号通路增强作物抗性中的应用前景,以期为植物的抗逆性研究和改良提供参考。     

植物逆境胁迫相关蛋白激酶的研究进展

干旱、高盐、高温和低温等非生物胁迫及各种病虫害等生物胁迫严重影响植物的生长发育和作物产量.蛋白激酶主要通过激活不同的磷酸化途径介导外界环境信号的感知和传递,调控下游抗逆基因的转录表达,启动相应的生理生化等适应性反应来降低或消除危害.该文对近年来国内外有关与非生物胁迫和生物胁迫信号传导相关的受体蛋白激酶、促分裂原活化蛋白激酶、钙依赖而钙调素不依赖的蛋白激酶、蔗糖不发酵相关蛋白激酶和其它胁迫相关的植物蛋白激酶的研究进展进行综述,探索蛋白激酶介导的不同磷酸化途径应对逆境胁迫的信号传递网络,为进一步了解植物逆境分子应答机制提供依据.