钙依赖蛋白激酶（CDPKs）在植物钙信号转导中的作用

CDPKs在植物钙信号转导中起重要作用。本文介绍了植物钙信号转导及CDPKs的结构与生化性质,在此基础上,重点总结了CDPKs在植物钙信号转导中的潜在调节作用,包括基因表达、代谢、离子和水分的跨膜运输、细胞骨架的动态变化、气孔运动和生长发育等,并提出了在CDPKs研究中已达成的共识和需要解决的问题。     

钙依赖蛋白激酶(CDPKs)在植物钙信号转导中的作用

CDPKs在植物钙信号转导中起重要作用。本文介绍了植物钙信号转导及CDPKs的结构与生化性质,在此基础上,重点总结了CDPKs在植物钙信号转导中的潜在调节作用,包括基因表达、代谢、离子和水分的跨膜运输、细胞骨架的动态变化、气孔运动和生长发育等,并提出了在CDPKs研究中已达成的共识和需要解决的问题。     

盐胁迫下植物的细胞信号转导

近年来,植物对环境胁迫的响应在细胞和分子水平上得到了广泛研究。一般来说,胁迫信号首先被膜受体感知,然后传递至细胞中启动胁迫响应基因,调节植物对胁迫的耐受。了解植物感知与传递环境胁迫信号的途径并完成对环境胁迫的响应,是生物学重要的基础研究内容。简要介绍了在盐胁迫下植物细胞信号转导的一系列过程。     

植物对盐胁迫响应的信号转导途径

植物通过调控复杂的信号网络来应对盐胁迫。近年来,随着植物基因工程技术的发展,对植物在盐胁迫下信号转导系统的研究取得了一定进展。本文以拟南芥为代表,对盐胁迫下参与调控植物耐盐生理响应的两大类主要信号转导途径——Ca2＋依赖型信号转导通路和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应途径的研究进展进行综述,主要介绍参与各信号转导通路的组件及诱发的耐盐生理响应等方面,并对该研究领域存在的问题及今后可能的研究方向进行展望。     

盐胁迫对玉米根尖质膜上受钙激活的蛋白激酶的影响

以02mal／L的NaCl对玉米根尖进行盐胁迫,导致质膜上一种受钙激活的蛋白激酶（该激酶表现为钙依赖蛋白激酶的特性）的活性迅速增加。盐胁迫至15min时激酶的活性达到最大,较对照高30％,以后逐渐降低,盐胁迫至切50min时激酶活性仍略高于对照。10％PEG6000处理玉米很尖也可诱导质膜上受钙激活的蛋白激酶活性增加。用外源ABA处理玉米根尖,未导致上述蛋白激酶活性的变化。放射自显影显示质膜上33kD和58kD两种蛋白可能是质膜受钙激活的蛋白激酶的内源底物。     

盐胁迫诱导的植物细胞凋亡--植物抗盐的可能生理机制

近来的研究表明,一定条件的盐胁迫可导致植物细胞程序性死亡。本文利用DNALaddering、石蜡切片原位检测以及染色体涂片原位检测,从组织、细胞以及DNA等多个方面对盐胁迫下的玉米、水稻和烟草根尖细胞死亡作了研究,形态特别是生化方面的证据表明盐胁迫诱导的植物细胞凋亡可能在植物界具有一定的普遍性。但各个物种之间有一定差异。本实验结果对盐胁迫下的植物生理机制提供了新的研究思路。同时,我们还对基于染色体制片和石蜡切片的原位检测方法进行了比较和讨论。我们认为,基于染色体制片的原位标记技术适合于定性和定量检测单个细胞的凋亡,具有一些石蜡切片所不可及的优点。     

非生物逆境胁迫下植物钙信号转导的分子机制

Ca2+作为植物细胞中最重要的第二信使, 参与植物对许多逆境信号的转导。在非生物逆境条件下, 植物细胞质内的钙离子在时间、空间及浓度上会出现特异性变化, 即诱发产生钙信号。钙信号再通过其下游的钙结合蛋白进行感受和转导, 进而在细胞内引起一系列的生物化学反应以适应或抵制各种逆境胁迫。目前在植物细胞中发现Ca2+/CDPK、Ca2+/CaM和Ca2+/CBL 3类钙信号系统, 研究表明它们与非生物逆境胁迫信号转导密切相关。本文通过从植物在非生物逆境条件下钙信号的感受、转导到产生适应性和抗性等方面, 介绍钙信号转导分子机制的一些研究进展。     

非生物逆境胁迫下植物钙信号转导的分子机制

Ca^2＋作为植物细胞中最重要的第二信使,参与植物对许多逆境信号的转导。在非生物逆境条件下,植物细胞质内的钙离子在时间、空间及浓度上会出现特异性变化,即诱发产生钙信号。钙信号再通过其下游的钙结合蛋白进行感受和转导,进而在细胞内引起一系列的生物化学反应以适应或抵制各种逆境胁迫。目前在植物细胞中发现Ca^2＋／CDPK、Ca^2＋／CaM和Ca^2＋／CBL3类钙信号系统,研究表明它们与非生物逆境胁迫信号转导密切相关。本文通过从植物在非生物逆境条件下钙信号的感受、转导到产生适应性和抗性等方面,介绍钙信号转导分子机制的一些研究进展。     

盐胁迫对玉米根尖质膜上受钙激活的蛋白激酶的影响

以０．２ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ对玉米根尖进行盐腔迫,导致质膜上一种受钙激活的蛋白激酶的活必迅速增加。盐腔迫至１５ｍｉｎ时激酶的活性达到最大,较对照高３０％,以后逐渐降低,盐胁迫至５０ｍｉｎ时激酶活性仍略高于对照。     

植物细胞红光信号转导研究进展

本文介绍了参与植物细胞红光信号转导的三个信使系统(钙信使系统、cGMP信使系统和双信使系统),以及G-蛋白在红光信号转导中的作用,并对不同于上述三信使系统的一些独立的蛋白因子的结构及它们在光信号转导中的功能做了简单介绍。     

植物盐胁迫蛋白

本文概述了植物盐胁迫蛋白(saltstress proteins)的种类、性质、分布和可能的生理意义以及与其他逆境蛋白的联系,并介绍对植物耐盐性分子基础的探索。     

生物和非生物胁迫下的植物细胞中丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号转导

介绍了生物和非生物胁迫下植物细胞中MAPK信号转导的研究进展。     

植物WRKY转录因子在应对盐胁迫中的作用研究进展

土壤中的高含盐量严重限制了植物的生长和作物的产量。植物的许多转录因子在植物逆境胁迫中发挥着重要的作用,但仍有很多转录因子的分子机制目前尚不清楚。WRKY转录因子作为高等植物中最大的转录因子家族之一,参与并影响着植物生长发育的多个方面,在盐胁迫的多种不同响应途径中发挥重要作用。WRKY蛋白对基因表达的调控主要是通过与DNA特定顺式调控元件——W-box元件（TTGACC）的结合来实现的。近年来,从模式植物拟南芥（Arabidopsis）到农作物,已经有许多研究揭示了WRKY家族成员的作用和机制。本文综述了WRKY转录因子在应对盐胁迫方面的最新研究进展,探讨了WRKY转录因子研究目前存在的问题和未来的展望。     

植物盐胁迫应答的分子机制

植物对盐胁迫的耐受反应是个复杂的过程,在分子水平上它包括对外界盐信号的感应和传递,特异转基录因子的激活和下游控制生理生化应答的效应基因的表达。在生化应答中,本着重讨论负责维持和重建离子平衡的膜转运蛋白、渗调剂的生物合成和功能及水分控制。这些生理生化应答最终使得液泡中离子浓度升高和渗调剂在胞质中积累,近年来,通过对各种盐生植物或盐敏感突变株的研究,阐明了许多盐应答的离子转运途径、水通道和特种特异的渗调剂代谢途径,克隆了其相关基因并能在转基因淡水植物中产生耐盐表型,另一方面,在拟南芥突变体及利用酵母盐敏感突变株功能互补筛选得到一些编码信号传递蛋白的基因,这些都有助于阐明植物盐胁迫应答的分子机制。     

盐胁迫下植物细胞离子稳态重建机制

土壤盐渍化是困扰世界粮食产量的一大难题。在盐胁迫环境中,植物获得耐盐能力的一个重要策略是建立新的离子稳态(ionic homeostasis)。盐胁迫下植物细胞离子稳态依赖于膜转运蛋白(泵、载体和离子通道)。利用蛋白质的生化功能分析和突变体功能互补等方法,目前已克隆和鉴定了许多参与离子稳态重建的膜转运蛋白。综述了盐胁迫下植物细胞离子稳态重建的最新研究进展。     

钙在植物花发育过程中的作用

对于园林观赏植物,开花是一个非常重要的发育阶段,它直接影响花卉的品质。近年来,植物花发育的分子生物学研究进展迅速,并取得了一些突破性成果。钙作为第二信使在植物信号转导中起着非常重要的作用,大量研究显示,钙有可能参与开花控制。本文总结了钙信号与植物花发育这一领域的最新研究进展,包括以下几个方面的内容：钙在植物成花诱导(包括光周期诱导和低温诱导)中的作用;花芽分化时期钙在植物叶芽和花芽中的动态分布及组织培养条件下不同钙浓度对花芽分化的影响;钙与花衰老的关系。     

植物盐胁迫应答蛋白质组学分析

土壤盐渍化是限制植物生长和分布的关键因素之一,揭示植物盐胁迫应答的分子机理是借助分子生物学手段提高植物耐盐性的基础.近年来,人们利用高通量蛋白质组学技术分析了拟南芥、水稻等19种植物的盐胁迫应答蛋白质表达图谱.从植物类群(盐生植物和甜土植物)、组织器官(根、地上部分/茎、胚根和胚轴、叶片、花序和配子体)、细胞(悬浮培养细胞、愈伤组织细胞和单细胞生物)和亚细胞结构(叶绿体、质膜和质外体)几方面整合分析了植物盐胁迫应答蛋白质组表达模式特征,主要特征包括:(1)盐生植物通过全面调节细胞骨架重塑、离子转运和区隔化、渗透平衡、活性氧(ROS)清除、信号转导、光合作用和能量代谢等信号与代谢网络体系,获得相对较高的抗/耐盐能力;(2)植物地上部分(叶片、茎、配子体)或光合组织细胞(悬浮培养细胞、愈伤组织细胞和单细胞盐藻)通过调节参与光合作用、碳和能量代谢、ROS清除过程蛋白质的表达模式应对盐胁迫环境;(3)植物地下部分(根、胚根)通过调控信号转导和离子转运相关蛋白质感知/传递盐胁迫信号并维持离子平衡;(4)花序中参与渗透调节、转录调控、蛋白质加工和ROS清除的蛋白质在盐胁迫条件下变化显著;(5)叶绿体通过调控参与光合作用、蛋白质加工和周转,以及氧化还原系统平衡等过程应对盐胁迫;(6)质外体中参与细胞壁代谢、胁迫防御和信号转导过程的蛋白质受盐胁迫影响明显;(7)细胞膜中参与维持膜结构稳定、物质/离子运输和信号转导过程的蛋白质对植物盐胁迫应答具有重要作用.这些分析为深入研究植物耐盐的分子机制提供了重要信息.     

植物细胞中钙信号的时空多样性与信号转导

近年来,对钙信号的研究,包括对钙信号的产生,传导及最终靶蛋白的研究,越来越受到人们的重视,植物生长发育过程的信息传递,包括对各种内外刺激的反应都涉及到钙信号,钙信号的产生及传导是通过胞质自由钙离子的浓度变化来实现的,本文综述了胞质自由钙离子的测定,钙信号的时空多样性及钙信号的靶蛋白如CaM,Ca^2 依赖的蛋白激酶,钙调磷酸酶,磷脂酰肌醇－磷脂酶C等方面的一些最新进展,展望了今后钙信号研究的方向所用到的一些技术方法等。