一氧化氮(NO)在植物逆境响应中的作用

简要介绍了有关一氧化氮(NO)在植物非生物胁迫响应中生理作用的研究现状,并对与这一问题相关的研究趋势作了分析和讨论.     

植物乙烯信号转导研究进展

过去10年,对模式植物拟南芥的分子遗传学研究建立了植物乙烯信号转导线性模型.乙烯结合到受体上,经一条MAPK级联反应和转录级联途径将信号转导而产生乙烯反应.拟南芥乙烯受体家族由5个成员构成,ETR1、ERS1、ETR2、ERS2和EIN4.乙烯受体包括三个结构域:乙烯结合结构域、组氨酸激酶结构域和反应调控结构域.乙烯受体定位于内质网,与CTR1协同负调控乙烯反应.ENI2、EIN3/EIL、ERF1依次位于CTR1下游,正调控乙烯反应.EIN3属于转录激活因子调控蛋白家族,受转录后调控.乙烯稳定EIN3结构,EBF1/EBF2促进EIN3分解.ERF1是转录调控因子家族成员之一,是EIN3/EIL的直接作用目标.     

磷脂酸的诱导和降解在植物逆境响应中的作用

磷脂酸(phosphatidic acid,PA)是植物中重要的脂质信号分子,被称为"脂质第二信使",参与多种逆境胁迫相关的信号传导途径.植物体内的PA可通过直接的磷脂酶D途径和间接的磷脂酶C途径产生.当植物受到胁迫刺激后,细胞内的PA含量会在几分钟内升高,在胁迫消失后经磷酸化作用形成甘油二酯焦磷酸降解,恢复到正常水平...     

SnRK2在植物响应逆境胁迫和生长发育中的作用

蔗糖非发酵-1-相关蛋白激酶2(sucrose non-fermenting-1-related protein kinase 2,SnRK2)是一类植物特有的Ser/Thr蛋白激酶,其主要通过磷酸化底物来调节下游基因的表达,实现不同组织部位的抗逆调控,使植物适应不利环境.该蛋白激酶家族成员数量较少,分子量约为40 k...     

精胺(Spm)在植物响应逆境中的特异性作用

就精胺的代谢和生物合成相关基因以及在植物耐逆境胁迫中的特异性作用研究进展作概述.     

脱落酸信号转导途径在植物应对非生物胁迫响应中的作用

脱落酸(abscisic acid, ABA)是植物用来抵抗外界威胁的一种重要激素,它通过影响其信号通路中下游调控因子的转录和转录后修饰,控制植物对生物和非生物环境胁迫作出响应,从而增强植物的抗性。其核心反应首先是脱落酸受体接受脱落酸分子信号后,变构抑制蛋白磷酸酶2C(protein phosphatase 2C, PP2C)的活性,从而减轻或消除PP2C对蔗糖非发酵相关蛋白激酶2(sucrose non-fermented related protein kinase 2, SnRK2)的抑制,增强SnRK2激酶对底物蛋白的磷酸化来调节植物脱落酸的总体反应。其次,当感知到外界威胁时植物通过激活编码脱落酸生物合成酶基因的表达,促进脱落酸的生物合成和积累,从而激活脱落酸信号通路中下游胚胎发育晚期丰富蛋白(late embryogenesis abundant proteins, LEA)的表达,增多的LEA蛋白可以保护细胞膜的稳定性从而增进植物的抗逆性。另外,脱落酸在触发保卫细胞气孔关闭方面也起关键作用,脱落酸可以调节细胞离子通量,介导气孔闭合,减少水分流失。     

植物miRNA的分子特征及其在逆境中的响应机制

逆境胁迫是影响植物生长发育、生物产量与品质形成的主要因素之一。通过诱导表达抗逆有关的编码基因与部分非编码基因是植物响应逆境的主要方式。miRNA作为一种非编码基因在植物生长、发育以及抗逆等过程中起重要的调控作用。研究表明:逆境胁迫下miRNA可以形成miRNA诱导沉默复合物(miRNA-induced silencing complex,miRISC),并与靶mRNA互补配对结合,进而引起靶mRNA的降解或者抑制其翻译,从而实现对下游抗逆相关基因表达的调控,最终引起代谢与信号转导途径的变化实现对逆境的响应。本文从植物逆境胁迫下诱导miRNA的产生、靶基因的识别以及作用机制等方面进行了综述。     

G—蛋白及其在植物信号转导中的作用

ＧＴＰ结合蛋白（ＧＴＰ－ｂｉｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ）在生物体内有数种类型,包括转录因子、微管蛋白和信号转导蛋白,最后一种已成为当今研究的热点。结合ＧＴＰ的调节蛋白（ＧＴＰ－ｂｉｎｄｉｎｇｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｐｒｏｔｅｉｎｓ,简称Ｇ－蛋白）于７０年代...     

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SAR和ISR中的乙烯信号转导网络

乙烯作为重要的信号分子在植物SAR和ISR中发挥重要作用。受病原物和其它激发子处理后,植物体内乙烯被合成,为内质网上一个His激酶类受体家族(Ⅰ型和Ⅱ型)所感知,在铜离子的转运活性下,乙烯与受体的结合使Raf-类Ser/Thr激酶CTR1失活。在CTR1的下游,EIN2、EIN3、EIN5/AIN1、EIN6、EIN7是乙烯反应的正调节子,负责乙烯信号的传导。EIN2编码功能未知的新的膜整合蛋白,而EIN5/AIN1、EIN6和EIN7尚未从分子水平上进行鉴定。定位在核内的DNA结合蛋白EIN3,直接作用于ERF1,调节乙烯反应基因的转录,激活植物防御素和病程相关蛋白基因的表达,使植物建立抗病性反应。     

植物NRP蛋白在逆境胁迫中的作用

植物体由于本身的固着式生长,当其面临外界的各种环境胁迫时,不断地进化出完善的应对机制来保持自身正常的生长发育.随着对植物抗逆胁迫响应机制的深入研究,许多响应机制被发现,尤其最近一个在植物中高度保守的新的信号分子NRP(N-rich protein)的发现,为植物逆境胁迫响应机制的进一步研究提供了分子基础,从而有助于作物的改良和增产.本文主要对NRP蛋白的发现过程和序列结构分析、参与植物逆境响应相关的信号转导途径以及已知的分子机制研究等方面做一简要的综述.     

细胞壁在植物抗营养逆境中的作用及其分子生理机制

营养逆境是指土壤中必需营养元素供应不足或元素含量过剩的现象,这种现象在世界范围内非常普遍,可导致作物减产和品质下降,因此,深入解析植物应对这种逆境的机制对提高作物产量、改善品质至关重要,也对保证农业生产的健康可持续发展意义重大.铝毒是限制酸性土壤上作物生产的主要因素,而镉又是重要的重金属污染元素.鉴于细胞壁是接触和响应环境因子的第一道屏障,也是结合金属离子的主要部位.结合本实验室近年来取得的一些研究成果,从细胞壁中的果胶、半纤维素组成及其修饰以及可能参与其中的相关基因等方面综述了细胞壁在植物抗铝和镉胁迫中的作用及其分子生理机制,以期引起对该领域更多的关注.     

GSTs在植物非生物逆境胁迫中的作用

植物在生长过程中会面临各种各样的胁迫,为了自我保护,植物进化出了多种抵御胁迫的策略。植物谷胱甘肽-S-转移酶（glutathione-S-transferases,GSTs,EC2.5.1.18）可以催化亲核性的谷胱甘肽（glutathione,GSH）与各种亲电子外源化学物的结合反应,降低细胞体内活性氧（reactive oxygen species,ROS）水平,从而减轻非生物胁迫对植物的损伤。本文主要概述了GSTs在植物抗非生物胁迫的作用。     

microRNA在植物逆境胁迫应答中的作用

逆境胁迫严重影响着全世界范围内的作物产量。为减少逆境胁迫损伤,植物在长期的进化过程中形成了多级别（转录、转录后和翻译、翻译后）的基因表达调控应答机制。最近研究发现,内源microRNA（miRNA）在植物逆境胁迫应答中具有重要的调节作用。在逆境胁迫发生时,一些miRNA会表达上调,而另一些miRNA会表达下调;miRNA正是通过下调胁迫应答过程的负调节子靶基因和上调胁迫应答过程中的正调节子靶基因,来执行生理调控功能。通过综述miRNA在植物逆境应答中的作用,以期全面的了解逆境胁迫调控网络。     

MAPK级联途径激酶结构特点及其信号转导途径在园艺作物逆境中的作用

促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-actived protein kinase,MAPK)是一类受胞外刺激、通过MAPK级联反应(MAPKKK-MAPKK-MAPK)而激活的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。MAPK级联途径是真核生物中广泛存在且高度保守的信号转导途径,通过蛋白质磷酸化作用将上游信号级联放大传递至下游应答分子。该途径在植物应对各种生物与非生物胁迫以及激素信号转导过程中起关键作用。本文着重介绍MAPK级联途径激酶结构特点及其信号转导途径在园艺作物逆境胁迫中的应答反应,以期为该领域的相关研究提供参考。     

生长素的运输及其在信号转导及植物发育中的作用

生长素作为一种重要的植物激素,参与调节植物生长发育的诸多过程,如器官发生、形态建成、向性反应、顶端优势及组织分化等,其作用机理长期以来备受人们关注。生长素的极性运输能使生长素积累在植物体某些特定部位,从而形成生长素浓度梯度,生长素对植物生长发育的调节主要依赖于这一特性。系统阐述生长素的运输特点、运输机理和相关生长素极性运输载体的研究进展;并对生长素信号转导途径中的重要组分及其机理进行了总结;同时较系统地对生长素参与植物体各器官发育过程及调节情况进行综述。     

γ-氨基丁酸代谢旁路在植物响应逆境胁迫中的作用机制研究

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是普遍存在于生物体内的一类四碳非蛋白质氨基酸,其合成与代谢主要是通过三羧酸循环的一个旁路,即γ-氨基丁酸旁路(GABA-shunt)进行的,其生物学功能十分广泛,主要参与植物的生长发育、碳/氮源营养平衡、逆境胁迫响应和信号传递等一系列重要生命活动。本文从生理生化、分子水平简要介绍植物γ-氨基丁酸代谢旁路在逆境胁迫响应中的作用机制及生物学功能的研究进展。     

早期生长素响应蛋白在生长素信号转导中的作用

3种早期生长素响应蛋白--生长素/吲哚乙酸蛋白(Aux/IAAs)、生长素响应因子(ARFs)和泛素介导的蛋白降解途径组分在生长素的信号转导中起着关键性的作用.目前的研究结果支持负调控模型的说法,即Aux/IAAs蛋白以生长素依赖的方式通过泛素相关的蛋白降解机制为26S蛋白酶降解.当Aux/IAAs-Aux/IAAs以及Aux/IAAs-ARFs二聚体含量降低时,ARFs-ARFs水平升高,ARFs-ARFs结合在生长素调控基因启动子的生长素响应元件(AuxREs)上调节一系列基因的表达,进而引导植物的正常生长和发育.