植物生长素的极性运输载体研究进展

生长素极性运输在植物生长发育中起重要的调控作用.植物细胞间的生长素极性运输主要通过生长素运输载体进行调控.该文对近年来有关生长素极性运输载体,包括输入载体AUX/LAX、输出载体PIN、尤其是新近发现的兼有输入和输出载体功能的MDR/PGP等蛋白家族,以及生长素极性运输中PIN与MDR/PGP蛋白间相互作用关系进行综述.     

植物根尖生长素信号研究进展

生长素信号调控植物生长发育的各个方面。该文综述了生长素信号在植物根尖的研究进展概况,从生长素在根尖的运输与分布、生长素信号对根尖细胞命运的影响及静止中心细胞的生长素信号研究三个方面进行了阐述,并对未来该领域的研究方向进行了展望。     

植物向重力反应中PIN-FORMED介导的生长素极性运输调控

植物的向性,即植物对光或重力等环境刺激信号产生的定向生长反应。在向重力性反应中,植物器官将重力感知为定向环境信号,来控制其器官的生长方向以促进生存。植物激素生长素及其极性运输在植物向重力反应中起着决定性的调控作用。质膜定位的生长素输出蛋白PIN-FORMED(PIN)通过动态的亚细胞极性定位,改变生长素运输的方向以响应环境刺激,由此植物器官间建立的生长素浓度梯度是细胞差异化伸长和器官弯曲的基础,来调控植物的形态建成和生长发育过程。本文主要讨论发生在植物重力感受细胞内早期重力感知和信号转导机制的最新研究进展、PIN介导的生长素极性运输、PIN的极性定位以及质膜蛋白丰度的调控机制等。     

肌动蛋白微丝与生长素浓度梯度分布

生长素参与植物生长发育的各个阶段,如胚胎发生、发育,营养器官发生与形态建成,极性与轴向的建立,维管组织分化,生殖器官的发育等。虽然生长素在植物的各组织器官和细胞中发挥着重要的作用,植物内源生长素的生物合成却是在特异的组织——细胞快速分裂的幼嫩组织中完成的,然后通过韧皮部或受严格控制的细胞—细胞运输系统运送至植物各个部分。生长素的极性运输导致其积累在某些局部组织和细胞内,形成特定梯度分布。生长素对植物生长发育众多方面的调节正是依赖于这一特性。该文综述了近年来有关植物生长发育过程中生长素浓度梯度的形成和相应的生理功能,以及细胞骨架中的微丝参与调控生长素极性运输的研究工作。     

生长素信号转导研究进展

植物激素生长素影响植物生长中几乎所有的方面,包括植物细胞的生长、分裂和分化,以及植物从胚胎发育到生殖发育的各个过程中。生长素的研究主要围绕合成与代谢、运输和信号转导而展开。植物细胞对生长素的响应和信号转导主要通过细胞核内的TIR1/AFB-Aux/IAA-ARF信号通路来完成。另外,细胞表面起始的信号通路主要调控生长素的快速响应,而SKP2A通路介导了生长素对细胞周期的调控。概述了三条生长素信号转导通路目前的研究进展,并介绍了生长素信号转导中具体的研究工具。基于该领域的研究现状,提出了生长素信号转导方面有待进一步研究的方向,包括TIR1/AFB-Aux/IAA-ARF复合体的调控机制研究、生长素调控冠部和根部生长的差异性研究、以及对细胞表面起始信号途径的进一步探索。     

生长素及其运输蛋白对植物铝胁迫的响应

铝对植物的毒害作用主要表现为抑制根尖生长,而根尖生长与生长素及其运输密切相关,铝可能影响了生长素及其代谢过程,但目前尚不清楚生长素及其运输蛋白如何参与植物应对铝胁迫响应。本文通过分析、总结前人研究,并结合自己的前期研究结果,初步阐述生长素或其运输蛋白对植物铝胁迫的响应,即铝影响生长素代谢的相关基因,干扰根尖生长素运输蛋白在细胞内分布及其囊泡运输,调控生长素的极性运榆,进而抑制根尖生长。另一方面,生长素或其运输蛋白又参与了植物应对铝胁迫过程,这主要体现在参与了植物铝毒信号传递、根系铝内置化过程和减缓铝诱导的氧化胁迫。最后,本文提出了生长素及其运输蛋白对植物铝胁迫响应的可能模型。     

拟南芥中PIN3生长素输出调节蛋白侧向再定位促成向性运动

20世纪 2 0年代提出的Ｃｈｏｌｏｄｎｙ＿Ｗｅｎｔ植物向性假说认为 ,植物的向性运动是由于生长素 (ａｕｘｉｎ)的侧向运输引起的。研究表明 ,可能存在一种特殊的运输系统来对生长素进行侧向再定位 ,引起差异生长 (ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｇｒｏｗｔｈ) ,最终导致芽或根的弯曲。但 70多年来 ,一直没有从分子或细胞机理上得到证实。近年来 ,德国马普植物育种研究所Ｐａｌｍｅ研究小组从拟南芥ｐｉｎ＿1突变体中克隆出多个ＰＩＮ基因 ,它们能编码运输生长素的必须物质。现已证明 ,茎中ＰＩＮ1及根中ＰＩＮ2对生长素极性运输和向性运动起着关…     

ROP2参与植物生长素快速响应的膜泡运输调控

ROP2(Rho-related GTPases from plant)为植物中特有的小G蛋白Rho家族的成员,参与植物细胞信号转导过程。为了探讨其在生长素信号响应过程中对细胞膜泡运输的调控作用,构建了拟南芥ROP2过表达(OX-ROP2)、组成激活型表达(CA-rop2)和显性失活型表达(DN-rop2)的载体,分别转化到膜泡标记和生长素结合蛋白ABP1(auxin binding protein 1)调控表达的烟草BY2细胞系,结合生长素处理开展了ROP2对细胞生长素作用下膜泡运输的调控。在生长素IAA作用下,ROP2的过表达和组成激活型表达都能明显促进细胞的膜泡外排运输,而ROP2的显性失活型表达则抑制细胞膜泡外排运输。如果同时诱导细胞中ABP1过表达,能显著增强ROP2对膜泡外排运输的促进作用,而ABP1受干扰抑制表达时,ROP2的过表达及组成型激活表达对膜泡外排的促进作用都受到明显抑制。IAA处理细胞2 min时就可以观察到细胞对IAA信号响应的膜泡运输明显变化,此时细胞核向内膜系统、内膜系统向细胞质膜之间的膜泡外排运输逐渐增强,外排运输的方向趋向于生长素高浓度方向更活跃。该研究说明,植物ROP2参与生长素快速响应的信号转导途径,能促进膜泡朝向生长素浓度较高的一侧外排运输。     

生长素输出载体PIN家族研究进展

生长素极性运输调控植物的生长发育。生长素极性运输主要依赖3类转运蛋白: AUX/LAX、PIN和ABCB蛋白家族。生长素在细胞间流动的方向与PIN蛋白在细胞上的极性定位密切相关。PIN蛋白由1个中心亲水环和2个由中心亲水环隔开的疏水区组成。中心亲水环上含多个磷酸化位点,其为一些蛋白激酶的靶点。PIN蛋白受多方面调控,包...     

植物细胞内膜运输对植物发育的调控机制

植物细胞内膜体系与别的真核生物体系相似,由一系列连续的内膜结构组成,包括核膜、内质网、高尔基体、反式高尔基体、液泡、转运囊泡和细胞膜。其中,反式高尔基体和液泡具有植物细胞特有的结构特征和对应功能。从几个方面综述植物细胞内膜运输对植物发育的调控作用,包括内膜运输与生长素极性运输和稳态平衡之间的关系,内膜运输对根毛极性生长的作用机理,以及液泡运输在花粉管极性生长和种子萌发过程中的重要作用。旨在对致力于植物细胞内膜运输与发育调控的研究人员提供参考。     

PIN蛋白在生长素极性运输中的作用

PIN蛋白是生长素流出栽体,它在细胞中的不对称分布决定细胞间生长素流方向.PIN蛋白网络系统决定生长素的极性运输,为植物体各部位的细胞提供了特异的位置和方向信息.从细胞水平上介绍PIN蛋白在生长素极性运输中的作用及对PIN蛋白功能调节的研究进展.     

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。     

生长素极性运输研究进展

生长素极性运输与植物生长发育密切相关并受许多因素调控,生长素极性运输机理方面已取得较大进展,但仍有一些亟待解决的问题.研究植物生长素极性运输的生理机制及其调控具有十分重要的意义.通过了解生长素在植物生长发育中的作用,进而阐述生长素极性运输机理方面的研究进展.     

植物生长素响应基因SAUR的研究进展

植物激素生长素在植物生长和发育过程中起重要的调节作用,它能够诱导一系列生长素早期响应基因的表达,包括Aux/IAA、GH3和SAUR。对拟南芥、水稻、高粱和茄科进行生物信息学分析后显示:大部分SAURs基因没有内含子,并且成簇坐落在染色体上;它们有特定的保守区,包含生长素响应元件AuxREs和促使mRNA降解的下游元件DST等。近年来,许多研究人员通过对SAUR蛋白功能的研究,发现它们主要参与调节生长素的合成和运输,从而影响细胞的膨大,但相关的机制并不明确,有待进一步的研究。从生物信息学和功能两方面综述了植物SAUR基因家族的研究进展,并对未来的研究方向做了展望。     

拟南芥根中生长素极性运输的研究进展

生长素极性运输影响植物的生长和发育,在植物器官形态建成、发育等过程中发挥重要的调控作用.生长素极性运输是一个依赖于生长素运输载体来完成的复杂过程.近年来生长素极性运输载体AUX/LAX蛋白、PIN蛋白家族和MDR/PGP蛋白家族在生长素极性运输中作用的研究日益深入,并且在植物激素联系和转运方面取得了重大发现——PILC蛋白.     

生长素与油菜素甾醇相互作用机制的研究进展

植物生长发育是一个复杂、精细的调控过程,涉及细胞、组织和器官间多层次的信息交流,激素在其间发挥了重要调控作用．生长素和油菜素甾醇（BR）都能促进植物伸长,随着对其作用机制研究的深入,人们发现它们协同调控很多生理过程,对二者作用机制和信号转导的相互作用研究也成为激素研究领域的热点之一．对生长素和BR转导途径的揭示及直接下游基因的大规模发掘为二者通过相互作用调控不同生理过程的机制研究提供了重要线索．生长素和BR的相互作用涉及到下游基因转录的调控、信号组分互作以及合成代谢和极性运输等多层次的调控．     

植物向光性反应的研究进展

本文对近年来有关植物向光性反应的研究结果作一综述：1) 向光素和隐花色素是植物向光反应中的主要光受体,光敏色素在植物向光性反应中也起一定的作用; 2) 对植物的光辐照度-弯曲度曲线的分析,可知植物的正向光性运动有两种反应,即第一次正向光性弯曲和第二次正向光性弯曲; 3) 拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)等植物的根系具有负向光性的特性,根的负向光性倾斜生长角度为负向光性生长和向重性生长相互作用的矢量和; 4) 生长素的胞间运输依赖于生长素载体,生长素载体的不对称分布和动态运动是生长素极性运输和向性运动的分子基础。     

植物向光性反应的研究进展

本文对近年来有关植物向光性反应的研究结果作一综述:1)向光素和隐花色素是植物向光反应中的主要光受体,光敏色素在植物向光性反应中也起一定的作用;2)对植物的光辐照度-弯曲度曲线的分析,可知植物的正向光性运动有两种反应,即第一次正向光性弯曲和第二次正向光性弯曲;3)拟南芥(Arabidopsisthaliana)和水稻(Oryza sativa)等植物的根系具有负向光性的特性,根的负向光性倾斜生长角度为负向光性生长和向重性生长相互作用的矢量和;4)生长素的胞间运输依赖于生长素载体,生长素载体的不对称分布和动态运动是生长素极性运输和向性运动的分子基础.     

矿质营养对生长素代谢影响的研究现状与展望

植物从环境中吸收的矿质元素直接参与植物生理代谢,植物内源激素对植物生理代谢具有重要的调节作用,矿质营养与植物内源激素的相互关系一直是植物营养研究的重要内容。生长素是植物五大内源激素之一,对细胞的分裂和伸长具有重要的调节作用。本文从矿质营养对IAA的量及分布,矿质营养对IAA合成,矿质营养对IAA运输,矿质营养对IAA的转化等方面对矿质营养与生长素的关系的研究进展进行了概述,并对矿质营养与生长素的关系的进一步研究进行了展望。     

植物生长素极性运输调控机理的研究进展

生长素极性运输特异地调控植物器官发生、发育和向性反应等生理过程。本文综述和分析了生长素极性运输的调控机制。分子遗传和生理学研究证明极性运输这一过程是由生长素输入载体和输出载体活性控制的。小G蛋白ARF附属蛋白GEF和GAP分别调控输出载体(PIN1)和输入载体(AUX1)的定位和活性, 并影响高尔基体等介导的细胞囊泡运输系统, 小G蛋白ROP也参与输出载体PIN2活性的调节。本 文基于作者的研究工作提出小G蛋白在调控生长素极性运输中的可能作用模式。