植物脱水素研究进展

植物脱水素是八十年代末发现的一个大的蛋白质家族,它在植物抗逆和种子形成过程中发挥着重要的作用,本文就脱水素的组织和亚组织定位、结构、表达及作用机理等方面做了简要介绍。     

植物脱水素研究进展

植物脱水素是八十年代末发现的一个大的蛋白质家族,它在植物抗逆和种子形成过程中发挥着重要的作用,本文就脱水素的组织和亚细胞定位、结构、表达及作用机理等方面做了简要介绍。     

非生物胁迫下植物脱水素的研究进展

脱水素是LEA蛋白中的一类,广泛存在于植物的各个组织器官及植物胚胎发育后期.脱水素是植物在受低温、干旱和高盐等非生物逆境胁迫时合成的一类高亲水性保护蛋白,具有保护核酸、胞内蛋白和膜结构免受损害的功能.许多研究已经证实在非生物胁迫下,植物脱水素的表达与积累和植物抗逆性之间存在着紧密的联系.对脱水素的结构、亚细胞定位、基因表达模式及非生物胁迫下脱水素作用的最新研究成果进行了综述.     

植物抗脱水胁迫的分子机制

主要介绍植物在脱水胁迫下,逆激基因产物的功能和胁迫信号的转导过程.逆激基因产物的功能可分为两类：一类起“保护”作用,另一类起“调节”作用.在脱水胁迫起始信号和基因表达之间至少存在四条信号转导通路,两条依赖脱落酸(ABA),两条不依赖ABA,依赖ABA的途径中有1条必须有蛋白质合成.不依赖ABA的途径中有1条与低温胁迫应答有共同的信号转导通路.     

miR398在植物逆境胁迫应答中的作用

MicroRNA (miRNA)是一类新型的调控基因表达的小分子RNA, 它作为基因表达的负调控因子, 在转录后水平调节靶基因的表达。miRNA参与调控植物的生长发育, 并在多种非生物与生物胁迫响应中发挥重要作用。miR398是第一个被报道的受氧化胁迫负调控的miRNA。它通过负调控其靶基因Cu/Zn过氧化物歧化酶(Cu/Zn-superoxide dismutase, CSD)的表达, 在多种逆境胁迫响应中扮演重要角色, 如调节铜代谢平衡, 应答重金属、蔗糖、臭氧等非生物胁迫, 以及参与应答生物胁迫等。文章综述了miR398在多种逆境胁迫响应中重要的调节作用及miR398自身的转录调控。     

BRs在植物响应非生物胁迫中的作用

油菜素甾体(brassinosteroids,BRs)是植物界普遍存在的一类多羟基化的植物甾体激素,不仅调节植物的生长发育过程,还参与植物对生物和非生物胁迫的响应.概述了BRs的生物合成途径以及信号转导途径,重点阐述了BRs参与非生物胁迫应答的分子机制,展望了BRs未来的研究方向,为深入理解BRs介导的非生物胁迫调控网...     

植物响应低温胁迫的应答机制

介绍了植物响应低温胁迫的生理生化和分子机制及其信号转导途径的研究进展。并对今后这一领域研究前景作了展望和讨论。     

差异蛋白质组学技术在植物响应低温胁迫研究中的应用

低温是影响植物生长和地理分布最主要的非生物胁迫因子之一,研究植物响应低温胁迫的分子机制是当前植物生理与分子生态学研究领域的热点问题.利用蛋白质组学技术发现与植物低温应答相关的蛋白,为解析植物抗寒分子机制提供重要信息,对于全面揭示植物低温适应的遗传基础和抗寒机理具有重要意义.综述了近年来运用差异蛋白质组学技术和策略研究模式植物以及非模式植物响应低温胁迫的主要进展,同时指出了该研究领域目前仍存在的问题及今后的发展方向.     

脱水素研究进展

脱水素(dehydrin)是植物体内的一种LEA蛋白,能够在植物胚胎发育后期以及逆境下大量表达,广泛存在于植物界。它是具有高度热稳定性的亲水性蛋白,有三类非常保守的区域,即K,Y和S片段。依据这三类片段的组成情况,可将脱水素分为5个基本类别。脱水素可通过多种转运方式定位于植物细胞的不同部位,以行使其功能。其基因的表达存在依赖ABA和不依赖ABA两种途径,并且受到多种环境因素的影响,能稳定细胞膜和许多大分子的结构以避免脱水对细胞造成的伤害。近年来,脱水素的结构和组成、在细胞中的定位及转运、基因的表达与调控、功能与作用机理等方面的研究已取得了很大的进展。     

干旱胁迫下耐旱性小麦在不同生育期脱水素的表达分析

以2种耐旱性不同的盆栽小麦陕合6号(干旱耐受型)和郑引1号(干旱敏感型)为材料,分别在其苗期、分蘖期、拔节期、开花期对土壤实施不同程度的自然干旱胁迫和复水处理,采用SDS-PAGE和Western blotting技术研究其叶片脱水素的表达规律,探究小麦整个生长期脱水素的表达与干旱胁迫的关系.结果表明:2种小麦的脱水素均仅在干旱胁迫时表达,其中45 kD和37 kD的脱水素在2种小麦的4个发育期的叶片中均有表达,28 kD的脱水素仅在特定发育时期表达.在干旱耐受型小麦(陕合6号)中,脱水素在胁迫初期少量表达,随着胁迫程度加剧表达量急剧增加,在重度干旱胁迫下达到峰值,复水后小麦叶片中脱水素含量迅速下降;在干旱敏感型小麦(郑引1号)中,脱水素在胁迫初期大量表达,中度胁迫表达量小幅度回落,到复水1 d达到峰值,此后随着复水时间增加小麦叶片中脱水素的量逐渐下降.研究表明,小麦叶片脱水素表达与干旱胁迫程度和生育期迫密切相关,不同耐旱型小麦材料中叶片脱水素表达的差异与品种之间的干旱耐受能力密切相关.     

脱水蛋白研究进展

植物在干旱胁迫下会产生许多逆境响应蛋白,其中最常见的是脱水蛋白(dehydrin).脱水蛋白具有高度保守的序列.根据近年研究的进展对脱水蛋白的功能和基因表达调控规律作了简要的综述.     

类受体蛋白激酶与植物非生物胁迫应答

类受体蛋白激酶(receptor-like protein kinase,RLK)是植物信号转导网络中的重要成员,参与介导生长、发育以及逆境胁迫应答等多种细胞代谢过程．在植物细胞中已发现和克隆了富含亮氨酸重复区型(LRR)、凝集素型(lectin-like)和细胞壁相联型(WAK)等不同的RLK亚家族．这些RLK能够感受多种发育和外界环境胁迫信号, 并在植物对非生物胁迫的响应过程中发挥重要的调控作用．本文结合当今国内外研究进展,简述植物RLK的典型结构域特征,详细介绍多种RLK在植物逆境信号识别与转导中发挥的作用,同时对RLK在非生物胁迫应答中的具体作用机制进行了探讨．     

Molecular Aspects of MicroRNAs and Phytohormonal Signaling in Response to Drought Stress: A Review

Phytohormones play an essential role in plant growth and development in response to environmental stresses. However, plant hormones require a complex signaling network combined with other signaling pathways to perform their proper functions. Thus, multiple phytohormonal signaling pathways are a prerequisite for understanding plant defense mechanism against stressful conditions. MicroRNAs (miRNAs) are master regulators of eukaryotic gene expression and are also influenced by a wide range of plant development events by suppressing their target genes. In recent decades, the mechanisms of phytohormone biosynthesis, signaling, pathways of miRNA biosynthesis and regulation were profoundly characterized. Recent findings have shown that miRNAs and plant hormones are integrated with the regulation of environmental stress. miRNAs target several components of phytohormone pathways, and plant hormones also regulate the expression of miRNAs or their target genes inversely. In this article, recent developments related to molecular linkages between miRNAs and phytohormones were reviewed, focusing on drought stress.     

Overexpression of Multiple Dehydrin Genes Enhances Tolerance to Freezing Stress in Arabidopsis

To elucidate the contribution of dehydrins (DHNs) to freezing stress tolerance in Arabidopsis, transgenic plants overexpressing multiple DHN genes were generated. Chimeric double constructs for expression of RAB18 and COR47 (pTP9) or LTI29 and LTI30 (pTP10) were made by fusing the coding sequences of the respective DHN genes to the cauliflower mosaic virus 35S promoter. Overexpression of the chimeric genes in Arabidopsis resulted in accumulation of the corresponding dehydrins to levels similar or higher than in cold-acclimated wild-type plants. Transgenic plants exhibited lower LT50 values and improved survival when exposed to freezing stress compared to the control plants. Post-embedding immuno electron microscopy of high-pressure frozen, freeze-substituted samples revealed partial intracellular translocation from cytosol to the vicinity of the membranes of the acidic dehydrin LTI29 during cold acclimation in transgenic plants. This study provides evidence that dehydrins contribute to freezing stress tolerance in plants and suggests that this could be partly due to their protective effect on membranes.     

杨树HDA902基因在低温胁迫应答反应中的功能

组蛋白去乙酰化酶在植物非生物胁迫应答反应中具有重要的调控作用。利用RT-PCR的方法从毛果杨中克隆了组蛋白去乙酰化酶基因HDA902。利用农杆菌介导法将其遗传转化到烟草中,并对转基因植株进行低温耐受性分析。研究结果表明,HDA902在烟草中的表达显著提高了转基因株系对低温的耐受性。叶片NBT和DAB染色结果表明,在低温处理后转基因烟草比野生型烟草产生较少的活性氧。丙二醛和脯氨酸含量测定结果表明,在低温条件下,转基因烟草叶片的脯氨酸含量显著高于野生型烟草,而丙二醛含量显著低于野生型烟草。这些研究结果表明,HDA902参与低温胁迫应答反应,其过量表达提高了植株耐低温的能力。     

水分胁迫下小麦类脱水素基因表达的半定量RT-PCR分析

以‘郑引1号’小麦为材料,经水分胁迫后进行RT-PCR扩增,结果在胁迫条件下获得500bp的脱水素基因(wzy1-1)。利用半定量RT-PCR方法,分析‘陕合6号’和‘郑引1号’小麦在正常供水条件下及PEG6000胁迫后18、24和42h,以及复水6和12h时wzy1-1在叶片中的表达。结果表明:2个小麦品种中wzy1-1在水分胁迫后18h均有表达,至胁迫24、48h时表达量较18h均有所增多;复水6h后该基因表达迅速降低,至复水后12h表达消失。且该基因在‘陕合6号’(抗旱性较强)叶片中表达量较‘郑引1号’(抗旱性较弱)高,表明该基因的表达与小麦的抗旱性密切相关。