植物激素ABA调控植物根系生长的研究进展

脱落酸（abscisic acid,ABA）是一种重要的植物激素,在调控种子发育、种子休眠与萌发、抑制生长、促进落花落果、参与植物应对外界环境胁迫等过程中发挥着重要的生理功能。ABA还能与其他植物激素（如生长素、乙烯等）互作进而精细调控植物根系的生长。本文以模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana（L.）Heynh）为主要对象,对近年来国内外在ABA调控植物根系生长方面的研究成果、ABA与其他植物激素（如GA等）互作调控根系生长及调控非生物逆境下根系发育的机理等进行综述,并对其未来的研究方向进行了展望。     

植物激素ABA调控植物根系生长的研究进展

脱落酸(abscisic acid,ABA)是一种重要的植物激素,在调控种子发育、种子休眠与萌发、抑制生长、促进落花落果、参与植物应对外界环境胁迫等过程中发挥着重要的生理功能。ABA还能与其他植物激素(如生长素、乙烯等)互作进而精细调控植物根系的生长。本文以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh)为主要对象,对近年来国内外在ABA调控植物根系生长方面的研究成果、ABA与其他植物激素(如GA等)互作调控根系生长及调控非生物逆境下根系发育的机理等进行综述,并对其未来的研究方向进行了展望。     

水稻根系生长生理的研究进展

水稻根系生长生理的研究进展潘晓华（江西农业大学,南昌３３００４５）王永锐傅家瑞（中山大学,广州５１０２７５）ＤＶＡＮＣＥＩＮＴＨＥＳＴＵＤＹＯＮＴＨＥＧＲＯＷＴＨ┐ＰＨＹＳＩＯＬＯＧＹＩＮＲＩＣＥＯＦＲＯＯＴＳＹＳＴＥＭ（ＯＲＹＺＡＳＡＴＩＶＡ）Ｐａ...     

小麦根系生长对缺磷胁迫的反应

研究了缺磷诱导小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ ａｅｓｔｉｖｕｍＬ．）根系生长的反应,小麦根轴的生长与植株内外的磷浓度均呈显著的负线性关系。分根实验证明,随着低磷营养液中根比例的增加,在供磷水平不同的分根盒侧的根轴长度的均增加,这说明根轴生长是受体内磷浓度调控的。植株体内磷浓度的处理后１ｄ开始变化,而在不同供磷水平营养液中小麦根轴长度的差异达到显著水平的时间是处理后的第８天,说明植株体内磷浓度的变化可能是小     

植物环状RNA研究进展北大核心CSCD

随着高通量测序技术的发展,环状RNA (circular RNA, circRNA)逐渐成为非编码RNA研究领域的热点。CircRNA是由3′端下游供体和5′端上游受体经反向剪接形成的共价闭合环状分子,普遍存在于真核生物中。CircRNA过去被认为是错误剪接的副产物,近年来相关研究爆炸式增长,才将这种错误概念推翻。相较于动物中的大量研究,植物circRNA的研究还处于起步阶段。文中从植物circRNA的发现引入,总结了植物circRNA的环化特征、表达特异性、保守性和稳定性等特征;关注了circRNA的鉴定工具、主要类型和生成机制;归纳了植物circRNA作为microRNA(miRNA)海绵和翻译模板的潜在功能,以及在生物/非生物胁迫应答中的重要作用;简单概括了植物circRNA的降解与定位。最后讨论了植物circRNA研究存在的问题并对进一步开展植物circRNA研究进行了展望。     

黄腐酸对水稻幼苗根系生长的影响及其与生长素的关系北大核心CSCD

该研究以水稻品种‘宁粳6号’为材料,通过外源使用黄腐酸(FA)与生长素抑制剂共同处理水稻,探究FA对水稻根系生长的影响及其与生长素之间的关系。结果表明:(1)50~800 mg·L^(-1) FA处理水稻幼苗6 d后,当FA浓度超过100 mg·L^(-1)时显著促进水稻种子根的伸长生长;FA浓度超过400 mg·L^(-1)时,与对照组相比水稻的平均侧根长和侧根密度显著增加。(2)与对照相比,低浓度FA处理对水稻幼苗根尖生长素的含量无显著影响,但400 mg·L^(-1) FA处理后显著提高了内源生长素的含量。(3)3μmol·L^(-1)生长素合成抑制剂4-联苯硼酸(BBo)、4-苯氧基苯基硼酸(PPBo)或30μmol·L^(-1)生长素信号转导抑制剂2-(对-氯苯氧)-异丁酸(PCIB)处理均可显著抑制水稻根和侧根的发生;1μmol·L^(-1)生长素极性运输抑制剂三碘苯甲酸(TIBA)可显著抑制水稻种子根的伸长生长与侧根发生,但对侧根长度无显著作用。(4)FA与BBo或PPBo共同处理可显著抑制FA对水稻根系伸长生长与侧根发生的促进作用;TIBA和PCIB分别和FA共同处理水稻,可显著抑制FA对种子根伸长生长的促进作用,且PCIB可显著抑制FA对侧根发生的促进作用,但TIBA对此没有显著影响。研究发现,外源FA可能通过调控植物内源生长素的合成、极性运输或信号转导来调控水稻根的伸长生长和侧根的发育。     

头孢菌素C生物合成调控研究进展北大核心CSCD

头孢菌素C由丝状真菌顶头孢霉产生,属于β-内酰胺类抗生素。其经改造后的7-氨基头孢烷酸是头孢类抗生素的重要中间体。头孢类抗生素在国内外抗生素市场中占有巨大的份额,是临床上的主要抗感染药物。随着分子生物学的发展,头孢菌素C的生物合成途径已基本阐明。为提高头孢菌素C的产量和降低生产成本,越来越多的研究者开始关注其较为精细、复杂的调控机制。本文重点对头孢菌素C生物合成及其调控机制的最新进展进行了简述,希望为今后头孢菌素C生产菌株的菌种改造和传统产业的升级换代提供一定的借鉴。     

ABA 对黑黄檀种子萌发的抑制作用以及其他植物激素对ABA 的拮抗作用

以云南特有濒危树种黑黄檀( Dalbergia fusca) 的种子为材料, 研究了脱落酸(ABA) 对种子萌发的抑制作用, 以及种子萌发过程中吲哚乙酸( IAA) 、赤霉酸(GA3 )、6-苄基腺嘌呤(6-BA) 和乙烯利对ABA的拮抗作用。黑黄檀种子萌发的适宜温度为30℃。交替光照(14 h 光照和10 h 黑暗) 以及黑暗对种子萌发没有明显的影响。0 . 001～0 . 1 mmol/L ABA 不影响种子的萌发率, 但降低种子的萌发进程; 1 mmol􊄯L 和2 . 5mmo􊄯l L ABA 显著地抑制种子的萌发率和萌发进程。种子的萌发率不被0 . 0001 ～ 1 mmo􊄯l L IAA 和GA3 、0 . 0001～0 . 1 mmol/L 6-BA、以及0 . 001～10 mmol/L 乙烯利( 乙烯供体) 的影响,但被1 mmol􊄯L 6-BA 抑制。1mmol/L ABA 对种子萌发的抑制作用能被0 . 01～1 mmol/L IAA、0 . 01～1 mmol/L GA3 、0 . 001～0 .1 mmol/L 6-BA 和0 . 1～10 mmol􊄯L 乙烯利所拮抗, 而且这种拮抗作用与植物激素的类型和浓度有关。0. 01 mmol/L 6-BA 和0 . 1 mmol/L 乙烯利对1mmol/L ABA 抑制作用的拮抗不能被添加0 . 001 mmol/L IAA 或者0 .001 mmol/L GA3 加成。但0 . 1mmol/L 乙烯利对1 mmol/L ABA 抑制作用的拮抗能够被添加0 . 01 mmol/L 6-BA 或者0 .1 mmol/L 6-BA 加成, 导致更高的萌发率和幼苗生长。     

ABA对黑黄檀种子萌发的抑制作用以及其他植物激素对ABA的拮抗作用

以云南特有濒危树种黑黄檀(Dalbergia fusca)的种子为材料,研究了脱落酸(ABA)对种子萌发的抑制作用,以及种子萌发过程中吲哚乙酸(IAA)、赤霉酸(GA_3)、6-苄基腺嘌呤(6-BA)和乙烯利对ABA的拮抗作用.黑黄檀种子萌发的适宜温度为30℃.交替光照(14 h光照和10 h黑暗)以及黑暗对种子萌发没有明显的影响.0.001～0.1 mmol/L ABA不影响种子的萌发率,但降低种子的萌发进程;1 mmol/L和2.5mmol/L ABA显著地抑制种子的萌发率和萌发进程.种子的萌发率不被0.0001～1 mmol/L IAA和GA3、0.0001～0.1 mmol/L 6-BA、以及0.001～10 mmol/L 乙烯利(乙烯供体)的影响,但被1 mmol/L 6-BA抑制.1mmol/L ABA对种子萌发的抑制作用能被0.01～1 mmol/L IAA、0.01～1 mmol/L GA3、0.001～0.1 mmol/L 6-BA和0.1～10 mmol/L乙烯利所拮抗,而且这种拈扰作用与植物激素的类型和浓度有关.0.01 mmol/L 6-BA和0.1 mmol/L乙烯利对l mmol/L ABA抑制作用的拈抗不能被添加0.001 mmol/L IAA或者O.001 mmol/L GA3加成.但0.1 mmol/L 乙烯利对1 mmol/L ABA抑制作用的拮抗能够被添加O.01 mmol/L 6-BA或者0.1 mmol/L 6-BA加成,导致更高的萌发率和幼苗生长.     

根结线虫对文冠果苗木根系结构与生长及矿质养分分布特性的影响北大核心CSCD

以根结线虫侵染的文冠果一年生苗木为材料,观察分析苗木根系的形态和显微结构,植株生长发育以及主要矿质养分在苗木中的分布特性,并分析不同矿质元素与线虫侵染的关联关系,以揭示根结线虫对文冠果苗木生长发育的影响机制。结果表明:(1)受根结线虫侵染的文冠果苗木根系形成根结,依据根结发生程度分为0(对照,正常植株)、2、3、4级;与对照相比,具有根结的文冠果苗木根系解剖结构特征主要表现为皮层相对较厚,木质部排列扭曲,导管较少,射线数目较少且分布不均匀;韧皮细胞内含物明显较多;多个巨细胞及细胞空腔主要存在于韧皮部。(2)具根结的苗木株高和地径较对照均增加,且株高增幅达显著水平(P<0.05)。(3)具根结苗木根、茎、叶部位的N、P含量均较对照下降,根部降幅达显著水平(P<0.05),其中具2~4级根结的根部N含量分别较对照显著下降7.8%、16.0%和29.5%,P含量分别显著下降15.6%、7.1%和43.3%;根部Fe含量、Zn含量显著上升,2~4级根结根系中Fe含量较对照分别增加1.56倍、0.81倍和3倍,Zn含量分别增加1.11倍、1.56倍和1.78倍;具3和4级根结的苗木根系中K含量较对照显著增加(P<0.05),具2和4级根结的苗木叶片中K含量较对照分别显著下降61.5%和47.0%。(4)苗木根部、茎部N元素含量对于根结线虫侵染的响应最明显,且其含量随侵染程度的增大而降低,叶部Mg元素含量与根结线虫侵染率、K元素含量与整株苗木生物量均呈显著负相关关系(P<0.05)。该研究为根结线虫对文冠果苗木养分吸收利用及运转的影响提供了一定的理论依据。     

植物的次生生长及其分子调控

植物的次生生长是一重要的生命活动, 特别是植物次生木质部的形成对人类生产和生活具有重大意义。次生生长包括维管组织形成、次生细胞壁形成、木质化、PCD以及心材形成等过程。生长素和多个转录因子家族如MYB、NAC、AP2/EREBP、homeobox、MADS等参与了这一过程的调控, 利用分子生物学手段特别是基因组学方法, 人们已分离到生长素信号途径基因以及转录因子家族中的相关调控基因。文章介绍了植物次生生长的活动过程, 并论述了次生生长过程中调控基因的研究情况。     

植物根系X-ray扫描成像分析系统RootViz FS北大核心CSCD

美国Phenotype Screening公司的植物根系X-ray扫描成像分析系统RootViz FS是在美国能源部创新项目资助下研发成功的一套新型、高效率、高精度、非破坏性的测量系统,通过拍摄根系的立体照片,对盆栽植物的根系进行原位成像分析。     

植物根系和叶片生长对水分亏缺的原始反应

细胞扩张生长是植物受水分亏缺影响最敏感的生理过程之一,主要在对细胞水分导性、细胞壁特性和延伸组织中溶质传输结果分析的基础上,从细胞、组织和器官水平上对细胞扩展生长进行了探讨。根系和叶片细胞主要通过以下2个过程来补偿水分胁迫的作用。调节扩展生长需要的细胞临界膨压;溶质在延伸组织中的运移,此外,还探讨了植物根系和叶片生长对水分亏缺的生理适应机制。     

根际微生物调控植物根系构型研究进展

根系构型是最重要的植物形态特征之一,具有可塑性,既由遗传因素控制,又受到许多环境因子的调控。近年的大量研究表明,根际微生物能够调控植物的根系构型,进而影响植物的一系列生理与生态过程。综述丛枝菌根真菌(AMF)、根瘤菌、植物根际促生菌(PGPR)等重要根际微生物类群对植物根系构型的调控模式以及相应的调控机理,并对进一步的研究进行了展望,旨在为今后的相关研究和实际应用提供参考。     

植物内源ABA水平的动态调控机制

ABA具有调节植物生长发育和对环境胁迫做出快速反应的重要功能, 植物内源ABA水平受到ABA合成、代谢及转运等途径的复杂调控。该文综述了近年来植物ABA从头合成、羟基化代谢、可逆糖基化代谢及ABA转运等领域的最新研究进展, 重点讨论ABA合成与代谢基因的表达调控机制, 并展望了今后的研究方向。     

ABA调控种子发育的研究进展

种子发育是一个复杂的生物学过程，受各种遗传和外界因素的调节，显著影响农作物特别是禾谷类作物的种子活力和产量与质量。脱落酸(ABA)是调控种子发育和萌发最重要的植物激素之一，其活性水平、信号转导及其LAFL网络在种子发育包括胚胎发生和成熟过程的调控中起关键作用。该文主要综述了近年来ABA调控种子发育的研究取得的重要进展，包括ABA代谢和信号转导对种子发育的调控，ABA与种子成熟转录因子(AFL-B3、FUS3、ABI3、LEC2等)的作用，以及ABA在种子发育中的作用机制，并提出了需要进一步研究的科学问题，为深入理解种子发育的分子机制提供参考，从而提高种子的活力、产量和质量。     

两种不同根系类型湿地植物的根系生长

实验设计了一个水培系统,利用生活污水培养,对4种“须根型”植物美人蕉、风车草、象草和香根草和4种根茎型植物菖蒲、水鬼蕉、芦苇和水烛的根系生长进行比较研究。该系统由用于盛污水的塑料桶（顶部直径36．5cm,底部直径30．Ocm,高34．5cm）和用于固定植物于水面的泡沫板构成。每桶种植1株植物,每种种5株。水培至10周时,须根型植物的平均根数达到1349条／株,而根茎型植物的平均根数只有549条／株。实验结束（水培第21周）时,须根型植物的平均根生物量为11．3g／株,根茎型植物的平均根生物量为7．4g／株。须根型植物根系中,d〈1mm的细根生物量占根系总生物量的51．9％,而根茎型植物d〈1mm的细根的生物量只占25．1％。根茎型植物的根生物量与地上生物量的比值为0．2,显著高于须根型湿地植物（0．1）。须根型湿地植物的根系表面积（6933cm^2／株）极显著地高于根茎型湿地植物（1897cm^2／株）。根茎型湿地植物根的平均寿命（46．6d）较须根型湿地植物根的平均寿命（34．8d）长。美人蕉的平均根数达1871条／株,根表面积达到22832cm^2／株,远较其他种高。     

植物内源ABA水平的动态调控机制

ABA具有调节植物生长发育和对环境胁迫做出快速反应的重要功能, 植物内源ABA水平受到ABA合成、代谢及转运等途径的复杂调控。该文综述了近年来植物ABA从头合成、羟基化代谢、可逆糖基化代谢及ABA转运等领域的最新研究进展, 重点讨论ABA合成与代谢基因的表达调控机制, 并展望了今后的研究方向。     

植物根系和叶片生长对水分亏缺的原初反应

细胞扩张生长是植物受水分亏缺影响最敏感的生理过程之一。主要在对细胞水分导性、细胞壁特性和延伸组织中溶质传输结果分析的基础上 ,从细胞、组织和器官水平上对细胞扩展生长进行了探讨。根系和叶片细胞主要通过以下 2个过程来补偿水分胁迫的作用 :调节扩展生长需要的细胞临界膨压 ;溶质在延伸组织中的运移。此外 ,还探讨了植物根系和叶片生长对水分亏缺的生理适应机制     

酵母TPS1基因促进干旱胁迫下玉米的根系生长

本文对干旱胁迫下转酵母TPS1基因玉米的根系生长进行了研究。结果显示,经干旱胁迫后,转基因玉米的根系较野生型相比,根长和直径分别增加了79.3%和13.3%,一级、二级侧根数、根系的总吸收面积、活跃吸收面积、比表面积和根系活力较野生型也极显著增加。对根系组织观察发现,转TPS1基因玉米植株的根系细胞较大,细胞纵向和横向显著增长。转基因玉米根系的生长素含量较野生型的高,而其细胞分裂素含量则低。进一步对玉米根系生长相关基因的表达水平分析发现,与生长素有关的根系生长正调控基因PLT1、PIN1、AUX/IAA、CRL1表达较野生型上调,其中PLT1、AUX/IAA、CRL1的表达量比野生型的高2倍以上,而与细胞分裂素有关的根系生长负调控基因WOX11、ARR2、ARR1表达较野生型下调,比野生型的下降50%以上。