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<正>研究发现钙离子参与植物细胞快速通讯威斯康辛大学植物学教授Simon Gilroy及同事的新研究揭示了一个让科学家长期困惑的事实:钙离子参与了植物细胞快速通讯。成果发表在美国《国家科学院院刊》杂志。Gilroy和他的团队在一项研究中用钙离子传感器做控制器时偶然发现了这一现象。他们发现当钙离子存在时,     

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<正>科学家鉴定可阻碍异花授粉的基因加拿大圭尔夫大学的科学家鉴定了一个基因,能够阻断转基因作物与传统作物交叉污染。这项研究的首席作者Sherif称这个发现可能会降低反对转基因粮食作物的声音。Sherif及其团队发现一个基因能够编码一种蛋白质,自然地允许一些植物     

植物免疫受体FLS2的胞内运输机制

植物通过细胞表面的模式识别受体(PRRs)识别病原相关分子模式(PAMPs),启动植物免疫的第一道防线(PTI).拟南芥FLS2是第一个被发现的植物PRR,近年来围绕FLS2开展了大量的工作,相关研究成果已成为植物与病原微生物互作的重要理论基础.在真核细胞中,细胞膜受体从产生到降解经过了一系列的胞内运输过程,膜受体的胞...     

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<正>研究人员发现水稻不能与其它植物共存的机制博伊斯汤森植物研究所(BTI)詹德实验室的研究人员在特定的水稻品种中发现了一种新的化合物,它可以使附近植物的生长变得缓慢。中国科学院、日本山形大学、日本京都大学和美国康奈尔大学的研究人员组成的研究团队确定了该化合物,称为b酪氨酸。实验     

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<正>研究发现钙离子参与植物细胞快速通讯威斯康辛大学植物学教授Simon Gilroy及同事的新研究揭示了一个让科学家长期困惑的事实:钙离子参与了植物细胞快速通讯。成果发表在美国《国家科学院院刊》杂志。Gilroy和他的团队在一项研究中用钙离子传感器做控制器时偶然发现了这一现象。他们发现当钙离子存在时,     

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<正>科学家鉴定可阻碍异花授粉的基因加拿大圭尔夫大学的科学家鉴定了一个基因,能够阻断转基因作物与传统作物交叉污染。这项研究的首席作者Sherif称这个发现可能会降低反对转基因粮食作物的声音。Sherif及其团队发现一个基因能够编码一种蛋白质,自然地允许一些植物     

鱼类Fc受体研究

Fc受体是免疫细胞表面一种重要受体分子,通过与免疫球蛋白Fc段结合触发多种生物学功能,是联系体液免疫和细胞免疫的桥梁。部分硬骨鱼中已经发现了Fc受体,在斑马鱼、斑点又尾鲴和鲤鱼中都克隆到了Fc受体的γ亚基,在鲨鱼和大西洋鲑中证明有能够与免疫球蛋白结合的Fc受体存在,并在斑点叉尾鲴、河豚和虹鳟中存在着类似α亚基的Fc受体。对鱼类Fc受体的发现和研究必将为了解鱼类的免疫机制及免疫进化提供重要的资料。     

拟南芥eATP受体DORN1的研究进展

作为一种重要的信号分子,胞外ATP(extracellular ATP,eATP)通过与质膜受体结合,可以激发钙离子等第二信使,并进一步诱导胞内多种信号反应。DORN1是植物中发现的第一个eATP受体蛋白,它通过响应eATP信号,参与植物多种生理过程,包括植物抗病、气孔开闭以及胞吞循环等。该文就DORN1的发现、结构及功能进行综述,并对DORN1相关领域的研究进行了展望。     

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<正>研究人员发现水稻不能与其它植物共存的机制博伊斯汤森植物研究所(BTI)詹德实验室的研究人员在特定的水稻品种中发现了一种新的化合物,它可以使附近植物的生长变得缓慢。中国科学院、日本山形大学、日本京都大学和美国康奈尔大学的研究人员组成的研究团队确定了该化合物,称为b酪氨酸。实验     

开启防御之门: 植物抗病小体

NLR蛋白是存在于植物和动物中的一个免疫受体大家族, 具有核苷酸结合域并富含亮氨酸重复序列。植物NLR通过识别病原菌特异效应子开启免疫信号转导。第1个植物NLR抗性蛋白于25年前克隆, 但其激活机制仍不清楚, 至今仍未获得一个完整的NLR蛋白结构。最近, 柴继杰、周俭民和王宏伟实验室合作解析了第一个植物完整NLR ZAR1激活前后的结构, 研究成果以两篇论文形式发表在“科学”杂志上, 填补了NLR介导的免疫信号转导研究领域的空白。该文简要总结了相关研究进展, 讨论了NLR免疫信号转导研究领域尚需解决的问题。     

开启防御之门:植物抗病小体

NLR蛋白是存在于植物和动物中的一个免疫受体大家族,具有核苷酸结合域并富含亮氨酸重复序列。植物NLR通过识别病原菌特异效应子开启免疫信号转导。第1个植物NLR抗性蛋白于25年前克隆,但其激活机制仍不清楚,至今仍未获得一个完整的NLR蛋白结构。最近,柴继杰、周俭民和王宏伟实验室合作解析了第一个植物完整NLR ZAR1激活前后的结构,研究成果以两篇论文形式发表在"科学"杂志上,填补了NLR介导的免疫信号转导研究领域的空白。该文简要总结了相关研究进展,讨论了NLR免疫信号转导研究领域尚需解决的问题。     

β-氨基丁酸对拟南芥叶片花色素苷的影响

研究发现β-氨基丁酸（BABA）处理减少了拟南芥（Arabidopsis thaliana）叶片花色素苷的积累,而且BABA处理降低了花色素苷合成基因（CHS,LDOX,UF3GT）的表达,却上调了苯丙氨酸解氨酶（PAL）的表达,同时促进了花色素苷降解酶多酚氧化酶（PPO）的活性。叶片对DPPH（1,1-二苯基-2-苦基苯肼）的清除能力、总酚和类黄酮含量以及电导率和细胞死亡率的测定表明BABA降低了叶片的抗氧化能力、电导率及细胞死亡率。结果表明BABA处理抑制了花色素苷在叶片中的积累。     

两类免疫受体强强联手筑牢植物免疫防线

植物先天免疫系统在抵御病原菌入侵过程中发挥至关重要的作用, 主要包括两个层次, 即病原菌相关分子模式和效应因子分别触发的PTI和ETI免疫反应。PTI和ETI分别由植物细胞膜表面模式识别受体(PRRs)和胞内免疫受体(NLRs)激活, 具有特异的激活机制, 但是两者激活的下游免疫事件相互重叠。PTI和ETI是否为泾渭分明的两道防线, 以及ETI与PTI下游事件为何如此相似, 一直是植物免疫领域最受关注的问题之一。最近, 中国科学院分子植物科学卓越创新中心辛秀芳团队与合作者利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)与丁香假单胞杆菌(Pseudomonas syringae)互作系统对PTI和ETI在机制上的联系进行了研究。他们发现PRRs和共受体参与ETI, 而活性氧的产生是联系PRRs和NLRs所介导的免疫早期信号事件。他们还发现NLRs信号能够迅速增强PTI关键因子的转录和蛋白水平, PTI的增强在ETI免疫反应中不可或缺。该研究从机制上解析了植物免疫领域中长期悬而未决的PTI与ETI相似性之谜, 是该领域的一项突破性进展, 为未来作物分子设计育种提供了新的启示。     

植物核质运输与其先天免疫研究进展

植物为了抵御病原菌的侵染而进化出一套独特的先天免疫系统,它主要通过定位在细胞膜或细胞质上的受体介导并激活下游抗病基因表达而实现,但在这些信号传递过程中,细胞质的信号向核传递需要核质运输相关元件的参与。虽然目前只有个别核质运输的信号元件被证实参与了植物的先天免疫信号传递过程,但越来越多的研究表明核质运输是连接抗病基因表达和信号识别受体的一个主要方式。研究发现,病原菌的效应因子也可以利用植物核质运输机制侵入到宿主细胞核内,调控敏感基因的表达,干扰植物的免疫反应。该文对近年来国内外有关植物的核质运输机制、各层次免疫反应需要核质运输作用、核质运输相关蛋白在免疫反应中的作用等方面对核质运输参与植物先天免疫反应研究的研究进展进行综述,并指出该领域未来研究的主要内容和方向。     

BAK1调控植物免疫信号识别和转导的分子机制

植物通过类受体激酶感知环境变化,产生相应的信号来调控机体生长发育。BAK1 (BRI1-associated kinase 1)是其中研究最深入的类受体激酶之一。它调控多种生理过程的信号转导,如植物生长发育、细胞死亡和植物免疫等。本文综述了BAK1作为模式识别受体的共受体以及信号转导的调控子,调控免疫信号识别和转导的机理。以期为深入研究BAK1基因家族在植物抗病反应中的作用,阐明植物免疫信号转导途径提供信息。     

植物细胞质外体pH感受机制的解析

质外体是植物感受和应答环境胁迫(包括生物和非生物胁迫)的前沿区域。质外体的pH值是被严格调控的重要生理参数。环境胁迫(如细菌病害)等会引起植物细胞质外体碱化现象。然而, 质外体pH如何协调根生长与免疫响应? 其分子调控机制尚不清楚。最近, 南方科技大学生命科学学院郭红卫团队与清华大学-德国马克斯普朗克研究所-科隆大学柴继杰团队以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)为研究材料, 通过遗传学、细胞生物学、生物化学和结构生物学等综合手段, 发现细胞表面小肽-受体复合物可作为质外体pH感受器, 感受和应答分子模式触发的免疫(PTI)引发的拟南芥根尖分生组织细胞质外体碱化。该研究揭示了植物根尖分生组织细胞质外体pH感受的蛋白质复合物及响应机制, 以及免疫与生长之间的协调机制, 加深了人们对植物如何平衡生长与免疫应答生物学反应过程的理解。     

植物受体激酶BAK1研究进展

植物受体激酶BAK1在多个信号转导路径上独立的多角色功能,成为拟南芥受体激酶610个成员中最受关注的成员之一。BAK1是一个典型的富亮氨酸重复序列的跨膜受体激酶,属于LRR-RKⅡ家族,在结构上由胞外结合域、跨膜区以及胞内激酶结构域三部分构成。最初BAK1被鉴定为BRI1和FLS2的双元受体,分别参与调控植物油菜素内酯BR的信号转导及病原相关模式分子PAMPs引发的免疫反应,近期又有多个BAK1的互作组分被相继发现,如EFR、AvrPto、PEPR1/2、PUB13、BIR1、BON1等。该文从BAK1的分子结构,BAK1所在SERKs家族的功能冗余,对油菜素内酯路径的信号调控,参与病菌识别防御反应的先天免疫和调控细胞凋亡等方面对近年来国内外的相关研究进展进行综述,以明确目前研究所面临的问题。     

人表皮生长因子受体在大肠杆菌菌膜上功能性表达

为将人表皮生长因子(EGF)受体膜外第Ⅲ功能区(hEGF-RⅢ)表达于大肠杆菌菌膜上,重组构建了EGF-RⅢ表达载体,并转化获得大肠杆菌表达株.放射性受体分析发现¹²⁵I-EGF可与表达菌特异性结合,其特异性结合量随反应的时间和温度而变化,Scatchard分析显示表达菌表达单一亲和性受体,其解离常数为3.0×10^-11 mol/L,每个细菌约有738个结合位点.免疫电镜显示EGF-RⅢ多分布于细菌菌膜上.     

研究发现皂苷合成途径关键酶

三萜类皂苷是重要的医药原料,由一个或多个糖基结合在三萜苷元上,被用于制造可的松、睾丸素、黄体酮和口服避孕药等二十几种甾体激素,也可用于制取洗涤剂、乳化剂、发泡剂、防腐剂等。许多植物都生产皂苷,但其生产路径尚不清楚。2020年11月16日Nature Communication报道,日本大阪大学等机构的研究团队合作突破性地发现了皂苷合成中糖基化环节的重要细节,并在酵母中成功构建了生产甘草皂苷的工程化生物合成途径,为以皂素为原料的高价值产品的商业化生产铺平了道路。     

一个具有S位点的水稻类受体激酶OsSRL参与干旱胁迫反应

植物在进化过程中针对干旱、高盐和高低温等逆境胁迫形成了多种适应机制, 植物类受体激酶作为重要的细胞信号传递分子在植物生长和抗逆境胁迫中发挥着重要功能。该文发现一个具有S位点的类受体激酶基因OsSRL可能参与水稻(Oryza sativa)的干旱胁迫反应。利用RNAi技术降低OsSRL的表达水平后, 转基因植株抗旱性增强, 并表现出幼苗存活率、叶绿素含量及鲜重增加等表型。进一步的研究表明30%PEG和100 μmol·L^–1ABA可诱导OsSRL基因表达, 利用RNAi降低其表达导致干旱诱导基因RAB16A及LEA3表达水平明显增加。表达模式分析发现OsSRL在胚芽、胚根、根、茎节以及花中表达。以上结果表明, OsSRL表达水平的降低增强植物的干旱耐受性, 其作为一个S-位点样类受体激酶可能参与了水稻对干旱胁迫的反应。