芸薹属中自交不亲和反应的信号转导

自交不亲和现象在芸薹属(Brassica)植物中普遍存在,芸薹属中表现的是典型的孢子体型自交不亲和性.单元特异性的S位点受体激酶(SRK)基因和S位点花粉胞被蛋白(SCR/SP11)发生识别后,一系列相关蛋白-臂重复蛋白(ARC1)、M位点蛋白激酶(MLPK)等,引发了自交不亲和反应信号的传导,最终产生自交不亲和反应.文章就这方面的研究进展作介绍.     

配子体自交不亲和信号转导的研究进展

自然界中大多数自交不亲和（self-incompatibility, SI）显花植物表现为配子体SI。配子体SI植物虽然都具有其SI的功能而阻止自我受精,但它们采取的信号转导途径是不同的。目前关于配子体SI信号转导的途径主要有两种：一是茄科、玄参科、蔷薇科中以雌蕊S-RNase为基础的信号转导途径;另一是罂粟科中以花粉管胞质自由钙离子为第二信使的转导途径。文章就配子体SI信号转导的研究进展作一综述。     

罂粟科植物自交不亲和反应中信号转导的研究进展

自交不亲和性是植物特异性地识别并拒绝自花或亲缘关系很近的花粉的一种遗传机制,该特异性受S基因座控制.在前人的研究基础上总结了罂粟科植物自交不亲和反应过程中信号转导的研究进展,将参与其信号级联反应的信号分子分为与S-位点连锁(包括花柱S-蛋白和花粉S-受体)和不连锁的信号分子(Ca2+、p26、p68、MAPK、细胞骨架以及PCD),并综述了各个信号分子之间的相互作用.     

植物自交不亲和分子机理研究的一些进展

综述了植物孢子体自交不亲和（ＳＳＩ）与配子体不亲和（ＧＳＩ）分子机理研究的一些进展。ＳＬＧ和ＳＲＫ基因编码的ＳＬＧ和ＳＲＫ蛋白在ＳＳＩ中起着关键作用,而Ｓ基因编码的Ｓ蛋白（ＲＮａｓｅ）在ＧＳＩ中起着重要作用。禾本科植物的ＧＳＩ是受双位点Ｓ和Ｚ基因控制的,文中也作了简要介绍。     

配子体自交不亲和植物花粉S基因研究进展

配子体自交不亲和植物的自交不亲和性是由雌蕊自交不亲和因子和花粉自交不亲和因子相互作用的结果。目前已经分离和鉴定了雌蕊自交不亲和基因及其表达产物。最近从金鱼草、Prumusdulcis、梅等植物中分离的F-box基因,它具有花粉S基因特点,即在花药、成熟的花粉和花粉管中特异表达;在基因位置上,与S-RNase基因紧密连锁;不同物种或同一物种不同品种F-box基因间核苷酸和氨基酸序列上存在高度多态性。通过分子生物学方法和杂交授粉试验证明所分离的F-box基因是花粉自交不亲和基因,但目前尚未分离出该类基因相应的表达蛋白。主要综述了配子体自交不亲和植物花粉自交不亲和基因的发现、基因的结构、雌蕊自交不亲和因子和花粉自交不亲和因子相互作用的模型。     

芸薹属植物自交不亲和分子机制的研究进展

综述了近年来在芸薹属植物自交不亲和信号转导途径中相关基因的研究进展,同时对其自交不亲和信号转导途径中的分子机制作一阐述。 Abstract:In recent years certain progess in Brassica signaling was reviewed about some self-compatibility-related genes such as SRK,SLG,SCR,ARC1,THL1 and THL2.Meanwhile,molecular mechanism in Brassica self-compatibility signaling was reviewed,including its action models.     

甘蓝自交不亲和反应的细胞信号转导

S受体激酶(S—receptor kinase,SRK)和S位点富含半胱氨酸(S-locus cysteine-rich,SCR)分别是甘蓝柱头和花粉中导致自交不亲和反应的决定性蛋白质因子。本文就SRK、SCR的结构和功能加以综述,阐明两者在细胞信号转导中的作用。     

配子体型自交不亲和机理

综述了配子体型自交不亲和（GSI）机理研究的一些进展。在GSI型茄科植物雌蕊中分离得到了随S基因分离的S-蛋白。S-蛋白具核糖核酸酶（RNse）活性,运用转基因技术直接证明了S-蛋白参与SI雌蕊-花粉的相互作用,并提出了S-蛋白参与调控的可能机制。     

植物自交不亲和基因研究进展

自交不亲和性的研究是植物生殖生物学和分子生物学研究的热点之一,对自交不亲和基因和蛋白质的深入研究是解析自交不亲和性机理的关键.对控制孢子体自交不亲和性和配子体自交不亲和性的S基因及其蛋白质产物的分子生物学研究进展进行了综述.孢子体自交不亲和性植物S位点上至少存在3个基因,即SLG、SRK和SCR基因.其中SLG、SRK基因控制雌蕊自交不亲和性,而SCR控制花粉自交不亲和性.配子体自交不亲和植物雌蕊S基因产物为S-RNase,具有核酸酶活性;配子体自交不亲和植物花粉S基因产物尚未找到.     

芸苔属自交不亲和细胞信号转导的研究进展

在芸苔属植物的自交不亲和细胞信号转导过程中,信号分子-SCR配体是由花粉粒产生的,被柱头乳突细胞SRK受体识别后,进行细胞内信号转导.这对受体-配体是两个由S位点编码的且高度多态的蛋白质,它们决定着自交不亲和反应.配体是位于花粉粒表面的一个小的胞被蛋白,由SCR基因编码;受体是位于柱头乳突细胞原生质膜上的跨膜的蛋白质激酶,由SRK基因编码.在自交授粉过程中,配体SCR和受体SRK的相互作用激活了受体SRK,被激活的SRK通过其下游组分ARC1介导底物的泛肽化,然后泛肽化的底物在蛋白酶体/CSN中被降解,从而导致了自交不亲和性反应.这些降解的底物可能是促进花粉水合、萌发和花粉管生长的雌蕊亲和因子.主要针对芸苔属自交不亲和细胞信号转导作一综述.     

伤害信号分子及其信号转导

伤害对于植物是一种常见的环境刺激。目前,对伤害刺激产生的防御反应及其机理都有了较为广泛的研究。简述了目前已确定的参与伤害反应的信号分子：寡糖素,系统素,脱落酸,茉莉酸,乙烯和电信号等,并初步探讨了伤害信号分子的信号转导途径。     

植物体内磷脂代谢和信号转导

磷脂不但作为细胞结构的重要组成部分，其代谢产物主料可作为人信号分子，这一推断日益受到人们重视，并为越来越多的实验所证实。本文综述磷脂酶类、磷酸肌醇激酶及其代谢产物参与的植物细胞内的信号转导，阐述它们与植物激素和钙信使系统的关系。     

海藻糖介导的信号转导与植物抗逆性

海藻糖是一种非还原性二糖,它广泛存在于细菌、真菌、酵母、昆虫、无脊椎动物和植物等生物体内。海藻糖不仅作为碳水化合物的储备,而且还是一个多功能分子。海藻糖作为一种信号分子,启动信号转导级联反应,改变基因表达和酶的活性,与激素也有一定的关系。采用基因工程和通过外源施加的方法增加海藻糖在植物体内的积累可以提高植物的抗逆性,这为提高农作物的抗逆性提供了新的策略。     

盘基网柄菌发育中的细胞粘附分子及其信号转导

在盘基网柄菌发育早期,DdCAD-1和csA调节了变形虫细胞间的粘着,调控该过程的机制类似于胚胎发育中上皮细胞层的闭合。完成网柄菌发育的一个必需分子是gpl50异嗜性粘附分子。盘基网柄菌β-连环蛋白同源物Aardvark(Aar)的缺乏使细胞间失去粘着连接,Aar也有信号转导功能,调控了前孢子细胞基因的表达。因此,细胞间的粘着是盘基网柄菌发育的一个重要组成部分,并与调控形态发生过程的信号转导有密切相互作用关系。     

Calcium and signal transduction in plants

Environmental and hormonal signals control diverse physiological processes in plants. The mechanisms by which plant cells perceive and transduce these signals are poorly understood. Understanding biochemical and molecular events involved in signal transduction pathways has become one of the most active areas of plant research. Research during the last 15 years has established that Ca2+ acts as a messenger in transducing external signals. The evidence in support of Ca2+ as a messenger is unequivocal and fulfills all the requirements of a messenger. The role of Ca2+ becomes even more important because it is the only messenger known so far in plants. Since our last review on the Ca2+ messenger system in 1987, there has been tremendous progress in elucidating various aspects of Ca(2+) -signaling pathways in plants. These include demonstration of signal-induced changes in cytosolic Ca2+, calmodulin and calmodulin-like proteins, identification of different Ca2+ channels, characterization of Ca(2+) -dependent protein kinases (CDPKs) both at the biochemical and molecular levels, evidence for the presence of calmodulin-dependent protein kinases, and increased evidence in support of the role of inositol phospholipids in the Ca(2+) -signaling system. Despite the progress in Ca2+ research in plants, it is still in its infancy and much more needs to be done to understand the precise mechanisms by which Ca2+ regulates a wide variety of physiological processes. The purpose of this review is to summarize some of these recent developments in Ca2+ research as it relates to signal transduction in plants.     

受体激酶介导的油菜素内酯信号转导途径

油菜素内酯（brassinosteroids,BRs）是一类重要的类固醇激素,参与调控植物生长发育的许多过程。结合应用遗传学、生物化学以及蛋白质组学等研究手段现已基本阐明了BR信号转导的主要过程。BRI1作为受体在细胞表面感知BR,BRI1抑制子BKI1从质膜上解离下来,使BRI1与其共受体BAK1结合。BRI1和BAK1通过顺序磷酸化将BR信号完全激活。活化的BRI1将BSK磷酸化激活,BSK活化BSU1,BSU1将BIN2去磷酸化使其失活,解除BIN2对BES1/BZR1的抑制功能。PP2A可以将BES1/BZR1去磷酸化激活,又可以将受体BRI1去磷酸化促使其降解。BR信号的传递最终使去磷酸化状态的BES1/BZR1在细胞内累积,激活BR信号通路下游的转录调控。     

植物G蛋白偶联受体及其在信号转导中的作用

G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptors,GPCRs)是具有7个跨膜螺旋的蛋白质受体,是人体内最大的蛋白质超家族.GPCRs能调控细胞周期,参与多种植物信号通路以及影响一系列的代谢和分化活动.简要介绍了GPCR和G蛋白介导的信号转导机制,GPCRs的结构和植物GPCR及其在植物跨膜信号转导中的作用,并对GPCR的信号转导机制及植物抗病反应分子机制的研究提出展望.     

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。     

Understanding signal transduction through functional proteomics

The study of signal transduction provides fundamental information regarding the regulation of all biologic processes that support the normal function of life. Functional proteomics, a rapidly emerging discipline that aims to understand the expression, function and regulation of the entire set of proteins in a given cell type, tissue or organism, offers unprecedented opportunity for signal transduction research in terms of understanding cellular behavior and regulation at the systems level. Indeed, swift progress in the area of proteomics has demonstrated the major impact of proteomic approaches on signal transduction and biomedical research. In this review, recent and innovative applications of functional proteomics in determining changes in protein contents, modifications, activities and interactions underpinning signaling transduction pathways are discussed.