植物气孔发育的分子调控机制

气孔是陆生植物表皮上可以调节的小孔,也是植物进行气体交换的主要通道。气孔不仅对植物的光合作用起着非常关键的作用,而且对全球的碳循环和水循环具有重要的影响。气孔分布和形态结构在单、双子叶植物间也有较大的差异,这些差异因植物种类不同影响着气孔发育的精细调控。本文综述了调控气孔前体细胞命运的分子网络、细胞极性分裂和表观遗传机制,归纳了外界环境信号通过与内源信号通路互作介导气孔发育的过程,提出了气孔发育基于多水平控制的气孔发育模型。     

生长素调控植物气孔发育的研究进展

气孔是分布于植物表皮由保卫细胞围成的小孔, 是植物体与外界环境进行水分和气体交换的重要通道, 通过影响光合作用、蒸腾作用及一系列生物学过程来促进植物适应环境的变化。生长素是最早被发现的植物激素, 在植物生长发育中发挥重要作用。近年来的研究表明, 生长素通过载体蛋白-TIR1/AFB受体-AUXIN/IAA-ARFs信号通路, 调控STOMAGEN的表达; 之后, 经STOMAGEN-类LRR受体蛋白激酶ERf-MAPKs级联反应激酶-SPCH转录因子信号通路, 启动气孔的发育进程。EPF1、EPF2和类LRR受体蛋白激酶TMM不是该过程的必需元件。生长素对气孔的调控受光信号影响, 光信号通路组分E3泛素连接酶COP1位于MAPKs激酶的上游, 参与气孔的发育调控。     

气孔发育机制及其内外调控因子的研究进展

气孔是植物与外界环境进行气体与水分交换的重要通道,调节着植物的蒸腾与光合作用。在长期进化过程中,植物通过调节气孔行为和气孔发育机制来适应环境变化。不同植物气孔系的形成方式不尽相同,但过程均受到气孔发育信号网络系统的调节作用。近年来关于气孔发育机制的研究层出不穷,现重点综述各类转录因子、信号肽以及环境因子和植物激素对气孔发育的调节作用。该领域的研究为在微观层面揭示植物对环境变化的适应机制提供了科学基础。     

激素与气孔发育研究进展

气孔发育过程具备了所有其它发育过程的基本特征,却相对简单、易于操作,是一个用于研究激素整合环境信号调控发育作用机理的良好平台。该文就近年来国内外有关气孔发育中的信号传导网络及关键组分、激素(甾醇类、生长素、脱落酸、赤霉素、乙烯)对气孔发育调控的研究进展进行综述,并对激素之间的交叉互作进行了总结。     

植物气孔发育及其调控研究

气孔是植物与外界进行气体交换的通道。植物通过调节表皮气孔的开闭、大小和数目来优化气体的通过量,从而适应自身的生存环境。最近的研究工作揭示了控制气孔发育的基本遗传途径,以及环境信号如何调控气孔发育的基本遗传途径。文章总结了控制植物气孔发育基本途径的分子基础以及外界环境因素(主要是光和二氧化碳)与激素信号对气孔发育的调控机制,并对将来本领域需要解决的几个问题提出了看法。     

植物气孔发育的分子遗传调控

气孔广泛存在于植物地上组织和器官的表皮,是植物与外界环境进行气体交换的主要门户,调节光合作用和蒸腾作用等生理活动.原表皮细胞经过一系列固定的分裂和分化,最终产生成熟气孔.在气孔发育过程中,bHLH转录因子调控气孔细胞的起始、扩增和分化,受体-配体、MAPK信号级联介导的细胞间通讯确保正确的气孔发育图式的形成,极性蛋白调节气孔细胞不均等分裂的方向.此外,植物激素和环境因子也影响气孔发育.这些因子共同构建出植物气孔发育的分子遗传调控网络.本文综述了该网络及其最新研究进展     

植物根毛发育调控机制的研究进展

根毛是植物根表皮细胞的管状延伸结构,在植物固着土壤、吸收水分和无机盐,以及协助植物根部和外界进行信息交流等过程中起到十分重要的作用。植物根毛的发育过程具有很强的可塑性,多种植物激素和环境因素都可以影响植物根毛的发育过程。得益于根毛结构和功能的特点,其也常被作为研究植物细胞顶端生长和命运分化的模式对象。因而,根毛的发育调控机制一直是植物学研究领域的热点。该文梳理了近20年来植物根毛发育调控领域的研究进展。     

植物气孔运动过程中的信号转导机制

气孔运动的信号转导机制一直是科研工作者研究的一个热点,文章就光、CO2、ABA、H2O2、NO、蛋白激酶、蛋白磷酸酶等对保卫细胞气孔运动的影响,介绍气孔运动机制的研究进展。     

植物气孔的类型、分布特点和发育

植物气孔控制着植物蒸腾和光合两个基本生命过程,影响着陆生植物的生产和生命.气孔不仅是植物形态学上的重要特征,而且在研究植物间的亲缘关系、系统进化和分类、染色体倍性鉴定、估价植物的抗病性和生存环境以及生理等方面均具有重要的意义.对植物气孔的分类、气孔的分布特点、气孔的发育过程以及其影响因素进行了综述.     

植物雌配子体发育研究进展

高等植物雌配子体的形成涉及孢原细胞和大孢子母细胞的确立与分化、大孢子发生、功能大孢子以及胚囊的形成和发育等多种复杂调控过程。随着当代生物技术及功能基因组学的发展,近年对雌配子体发育的研究已从细胞学描述逐渐过渡到对基因和发育调控分子机理的探索。以拟南芥、水稻和玉米等模式植物为材料进行的相关研究,丰富了人们对于植物雌配子体和其它有性生殖过程遗传调控机理的认识。本文着重阐述了植物雌配子体发生和发育过程,并综述了这一领域最新研究进展。     

植物气孔运动调节的新进展

综述了植物气孔的发生和气孔运动的调节机制,并对高表达pepc水稻气孔调节机理和高光效特性的关系作了简要的分析,最后对植物气孔运动的调节机制研究做了展望。     

新型四倍体水稻创制及其杂种优势利用研究进展

新型四倍体水稻是本研究团队创制的一类高育性多倍体水稻新种质,携带有多种优异基因。该类材料与同源四倍体水稻杂交获得的杂种F₁产量优势明显,具有应用前景。本文首先概述了同源四倍体水稻的研究进展,并重点阐述了新型四倍体水稻创制过程、主要特点、杂种优势表现及其涉及的分子遗传机理,最后提出未来研究的思路及需要解决的问题,为加快新型四倍体水稻在多倍体水稻育种中的利用提供依据。     

Stomatal Opening Mechanism of CAM Plants

Stomata usually open when leaves are transferred from darkness to light. However, reverse-phase stomatal opening in succulent plants has been known. CAM plants such as cacti and Opuntia ficus–indica achieve their high water use efficiency by opening their stomata during the cool, desert nights and closing them during the hot, dry days. Signal transduction pathway for stomatal opening by blue light photoreceptors including phototropins and the carotenoid pigment zeaxanthin has been suggested. Blue light regulated signal transduction pathway on stomatal opening could not be applied to CAM plants, but the most possible theory for a nocturnal response of stomata in CAM plants is photoperiodic circadian rhythm.     

发育异常机理的某些研究进展

阐明化学物致畸等发育毒性的作用机理,对建立人类致畸物或发育毒物的鉴定手段和防治工作都有重要意义。近年来随着发育基因或发育调控基因的发现和功能的阐明,发育异常的机理研究也取得一些突破。本文简要概述了几个主要进展。长期以来,一直认为哺乳动物发育的着床前胚胎阶段是诱发实验性先天畸形的不敏感期。因此,现行化学物的致畸性测试均规定在胚胎着床后的器官形成期给予受试物。然而,近年来的研究发现,在着床前期给予某些化学物可导致胎儿畸形、生长发育迟缓和出生后行为功能异常等发育毒性,这对传统的概念是一个大的冲击,即胚胎早期可能也是致畸等毒性的敏感期。如果确实如此,将意味着现行化学物致畸性测试方案需修改,而且以往已进行过致畸性安全性评价的化学物就存在潜在的危险性。对于早期胚胎损伤所致发育异常的机理现有两种假设,一种是根据甲基亚硝基脲的研究认为,胚泡阶段发生了微小的非致死性突变;另一种是基于环氧乙烷等化学物对受精卵的损伤,认为原发性损害是非遗传性的,是由于干扰早期胚胎基固表达的原定程序。据估计,人类胚胎至少有６０％在出生前死亡,其中大多发生在妊娠早期,只有约１５％在着床后死亡。但长期以来对出生前死亡的原因所知甚少,仅知道流产儿中染色     

高血压免疫机制的研究进展

高血压可引发多种心脑血管并发症,严重威胁人类健康。目前研究发现,高血压患者免疫调节功能异常,可导致持续性的炎症。而炎症可损伤血管内皮功能,激活肾素-血管紧张素系统,引起血管重构、血管硬化、血管舒缩功能异常等,加重高血压的发展。高血压患者免疫调节功能异常主要涉及非特异性免疫中的吞噬细胞对组织的浸润、树突细胞的抗原递呈、自然杀伤细胞的活化以及特异性免疫中T细胞的活化等。Toll样受体识别抗原启动免疫系统,从而引发炎症是高血压免疫机制的关键。自主神经系统也与高血压发生发展密切相关,自主神经对免疫具有调节作用,高血压患者自主神经失衡,导致免疫调节异常,引发心血管损伤,造成血管舒缩功能异常,从而加剧高血压的发展。因此,对神经免疫调节的研究有望为高血压的治疗提供新的策略。本文就高血压中免疫机制以及自主神经系统对免疫系统调节作用的研究进展作一综述。     

肌肉生长抑制素对脂肪细胞生长发育和脂代谢的调控

肌肉生长抑制素(MSTN)对骨骼肌生长的抑制作用已得到证实,但其调控脂肪组织的作用还不是十分清楚。本文综述了MSTN调控脂肪细胞生长发育和脂代谢的相关机制和可能研究趋势。     

植物光破坏防御机制研究进展

光破坏防御机制是植物为应对复杂多变的自然环境而产生的保护措施,这些措施从形态、生理和生化等方面反映了植物对环境的适应能力。本文根据光抑制的机理,对近年来植物的光破坏防御机制以及高等植物叶黄素循环机制的研究现状进行综述,认为叶黄素循环防御机制是植物光保护作用的重要措施之一。     

气孔发育及其调控

气孔是植物与外界环境进行气体交换的重要通道,对其密度与分布的调控影响着植物的生存与生长。最近的研究工作已经鉴定了一系列参与气孔发育调控的转录因子和信号肽,并对其调控机制有了初步的了解。本文综述了最近几年有关气孔发育方面的研究进展,总结了参与气孔发育的相关因子,并对进一步研究需要解决的问题进行了简要的探讨。