阿拉伯半乳糖蛋白及其在植物细胞分化中的作用

阿拉伯半乳糖蛋白（ａｒａｂｉｎｏｇａｌａｃｔａｎ－ｐｒｏｔｅｉｎｓ，以下简称ＡＧＰｓ）是广泛存在于高等动植物的一种糖蛋白。本文就其化学组成、特性、合成、代谢和其在植物细胞分化中的某些作用的研究进展作了介绍。     

植物体细胞杂交及其杂种鉴定方法研究进展

植物体细胞杂交使远缘杂交不亲和的植物有可能实现遗传物质重组,创造和培养植物新品种乃至新物种,尤其在多基因控制农艺性状的改良上具有较大优势.随着原生质体融合技术和现代分子生物学的发展,体细胞融合再生植株的植物种属范围不断扩大,杂种鉴定的方法和手段也有了很大提高.本文就近年来植物体细胞杂交的技术手段、筛选体系和杂种检测方法进行了综述,并展望了其应用和发展前景.     

Plant Chitinases and Their Roles in Resistance to Fungal Diseases

Chitinases are enzymes that hydrolyze the N-acetylglucosamine polymer chitin, and they occur in diverse plant tissues over a broad range of crop and noncrop species. The enzymes may be expressed constitutively at low levels but are dramatically enhanced by numerous abiotic agents (ethylene, salicylic acid, salt solutions, ozone, UV light) and by biotic factors (fungi, bacteria, viruses, viroids, fungal cell wall components, and oligosaccharides). Different classes of plant chitinases are distinguishable by molecular, biochemical, and physicochemical criteria. Thus, plant chitinases may differ in substrate-binding characteristics, localization within the cell, and specific activities. Because chitin is a structural component of the cell wall of many phytopathogenic fungi, extensive research has been conducted to determine whether plant chitinases have a role in defense against fungal diseases. Plant chitinases have different degrees of antifungal activity to several fungi in vitro. In vivo, although rapid accumulation and high levels of chitinases (together with numerous other pathogenesis-related proteins) occur in resistant tissues expressing a hypersensitive reaction, high levels also can occur in susceptible tissues. Expression of cloned chitinase genes in transgenic plants has provided further evidence for their role in plant defense. The level of protection observed in these plants is variable and may be influenced by the specific activity of the enzyme, its localization and concentration within the cell, the characteristics of the fungal pathogen, and the nature of the host-pathogen interaction. The expression of chitinase in combination with one or several different antifungal proteins should have a greater effect on reducing disease development, given the complexities of fungal-plant cell interactions and resistance responses in plants. The effects of plant chitinases on nematode development in vitro and in vivo are worthy of investigation.     

内源小RNAs的生物合成及其在植物发育中的作用

在真核生物中,具有20-30个核苷酸的小RNAs能够在DNA或RNA水平上广泛调控复杂生理进程.介绍植物中3种主要内源小RNAs:microRNAs、trans-acting siRNAs和heterochromatic siRNAs的生物合成及其在植物发育中的作用.     

植物小RNAs及其抗胁迫机制研究进展

植物非编码小RNA(sRNAs)主要分为三类:微小RNA(m iRNAs)、小干扰RNA(siRNAs)和长小片段干扰RNA(lsiRNAs)。三者的生物合成和作用机制有所不同,但他们主要都通过介导靶mRNAs的剪切或抑制其翻译来调控基因的表达。这篇文章主要介绍小RNA研究的最新进展,并重点阐述其在非生物和生物胁迫中发挥的作用,如应对矿质元素缺乏、氧化胁迫、ABA胁迫以及病原菌入侵等生理过程。     

tsRNAs的作用机制及其在相关疾病中的潜在应用*

近年来,转运RNA(transfer RNA,tRNA)衍生的小RNA(tRNA-derived small RNA,tsRNAs)被认为是一种新的、潜在的非编码RNAs(non-coding RNA,ncRNAs)。根据在前体或成熟tRNA上切割位置的不同,tsRNAs主要被分为两种类型,即tRNA halves(tRNA-derived stress-induced RNA,tiRNAs)和tRNA衍生片段(tRNA-derived fragment,tRFs)。越来越多的证据表明,tsRNAs参与翻译起始抑制、基因沉默和调节核糖体发生等多种细胞代谢过程,并在癌症、神经退行性疾病、代谢性疾病和病毒感染等相关疾病的发生、发展中都起着重要的作用。综述tsRNAs生物学功能和作用机制及其在相关疾病中的潜在应用,总结tsRNAs研究目前存在的问题和未来的研究方向。     

交替氧化酶和解偶联蛋白在植物线粒体中的作用及其相互关系

植物线粒体不仅含有细胞色素C呼吸途径相关蛋白,也包括交替氧化酶（抗氰交替途径）和解偶联蛋白（解偶联途径）,这些途径中的蛋白都直接影响植物线粒体能量代谢。本文介绍了交替氧化酶和解偶联蛋白在植物线粒体能量代谢中的作用及其相互关系的研究进展。     

盛花期抗虫杂交棉及其亲本叶片基因表达差异与杂种优势

采用DDRT-PCR技术,以棉花盛花期项尖叶片cDNA为材料,对上海生物工程公司合成的专用于基因差异显示分析的3个锚定引物和全套26个随机引物进行筛选,最后选择了15个扩增差异带丰富的随机引物。采用3个锚定引物和这15个随机引物组成的45对引物组合对24个抗虫棉杂交组合及其10亲本盛花期叶片cDNA进行扩增和差显,2次扩增重复率达70．1％,表明在扩增过程中存在较高的假阳性,通过重复PCR扩增,统计稳定扩增的条带,可减少假阳性干扰。根据基因表达方式,将其划分5种模式：MI为双亲表达沉默,双亲出现条带而杂种没有条带;M2为单亲表达沉默,带仅出现在亲本之一,包括仅母本有带而父本和杂种无带和仅父本有带而母本和杂种无带2种表达方式：M3为杂种特异表达,带仅出现在杂种,双亲无带;M4为单亲表达一致,带在双亲之一和杂种中出现,而在另一亲本中不出现,包括母本、杂种中有带而父本无带和父本、杂种中有带而母本无带2种方式;M5为基因表达一致,带在双亲和杂种中均出现。差显表达模式比例与产量性状和杂种优势分析表明：M4与所有产量性状均呈正相关,并且与单位面积铃数相关达显著水平,其他各种模式与杂种产量性状表型值均未达到显著水平;M2与单位面积铃数杂种优势呈显著负相关,M3与皮棉产量杂种优势呈显著正相关。上述结果表明,盛花期叶片中的基因显性表达和杂种特异表达有利于产量形成和杂种优势发挥。     

Epigenetic Regulations in Mammalian Cells: Roles and Profiling Techniques

The genome is almost identical in all the cells of the body. However, the functions and morphologies of each cell are different, and the factors that determine them are the genes and proteins expressed in the cells. Over the past decades, studies on epigenetic information, such as DNA methylation, histone modifications, chromatin accessibility, and chromatin conformation have shown that these properties play a fundamental role in gene regulation. Furthermore, various diseases such as cancer have been found to be associated with epigenetic mechanisms. In this study, we summarized the biological properties of epigenetics and single-cell epigenomic profiling techniques, and discussed future challenges in the field of epigenetics.     

植物ABC和MATE转运蛋白与次生代谢物跨膜转运

植物产生大量的次生代谢物,不但对植物自身适应性具有极其重要的作用,而且有着巨大的实用价值。次生代谢物的跨膜转运是植物次生代谢工程研究的一个新兴领域。ABC（ATP-binding cassette）和MATE（multidrug and toxin extrusion）转运蛋白与生物体内多种物质的跨膜转运有关,在植物次生代谢物的运输过程中均发挥着重要作用。文章主要综述了ABC和MATE转运蛋白在植物次生代谢物跨膜转运中的研究进展。     

植物表观遗传修饰与病原菌胁迫应答研究进展

真核生物基因表达受到染色质结构的调控,组蛋白与DNA的共价修饰构成表观遗传标签,并在植物胁迫应答如防御病原菌侵染过程中起重要作用.病原菌侵染可引起基因组整体DNA甲基化模式变化及胁迫应答基因的位点特异性去甲基化,导致植物抗性基因表达上调或下调,并进一步调控植物对病原菌的胁迫应答;组蛋白去乙酰化酶HDAC通过茉莉酸途径增强植物对病原菌的胁迫应答;此外,染色质重塑复合物Swr1复合体通过识别DNA基元和组蛋白乙酰化修饰状态靶向基因启动子,负调控SA敏感基因.该文从DNA甲基化、组蛋白乙酰化、甲基化修饰,染色质重塑等方面着重阐述植物与病原菌互作过程中发生的主要事件的分子基础及其研究进展.     

植物胚乳发育的表观遗传学调控

被子植物的种子发育从双受精开始, 产生二倍体的胚和三倍体的胚乳。在种子发育和萌发过程中, 胚乳向胚组织提供营养物质, 因此胚乳对胚和种子的正常生长发育至关重要。开花植物发生基因组印迹的主要器官是胚乳。印迹基因的表达受表观遗传学机制的调控, 包括DNA甲基化和组蛋白H3K27甲基化修饰以及依赖于PolIV的siRNAs (p4-siRNAs)调控。基因组印迹的表观遗传学调控对胚乳的正常发育和种子育性具有不可或缺的重要作用。最新研究显示, 胚乳的整个基因组DNA甲基化水平降低, 而且去甲基化作用可能源于雌配子体的中央细胞。该文综述了种子发育的表观遗传学调控机制, 包括基因组印迹机制以及胚乳基因组DNA甲基化变化研究的最新进展。