乙烯生物合成及其代谢调控

一、引言乙烯(C_2H_4)是植物五大内源激素之一,化学结构简单,通常以气体状态存在.它对植物的生长、发育、衰老、器官脱落和果实成熟等起着调节作用.早在本世纪初,俄国科学家Neljubow(1902)首先证实乙烯是影响植物生长发育的照明气中起作用的成分.三十年代,发现了乙烯对果实、蔬菜的成熟衰老具有强有力的促进作用,从而提出了乙烯是成熟激素的概念.直到六十年代初,由于分析技术的发展,特别是气相色谱技术的应     

巴西橡胶树响应乙烯利刺激的生理及其分子调控机制研究进展

生产中施用乙烯利刺激已成为提高橡胶树产量的重要手段,并在天然橡胶生产中大面积推广应用。然而,关于橡胶树响应乙烯利刺激的调控机制尚不清晰,成为橡胶树新型刺激剂研制,以及耐乙烯利刺激新品种选育中亟待解决的问题之一。综述了近年来橡胶树乙烯信号转导通路相关基因的研究现状,橡胶树响应乙烯利刺激的生物学调控机制研究进展,以及乙烯利刺激对橡胶树的副作用,以期为深入研究橡胶树响应乙烯利刺激的分子机制提供参考。     

水稻与病原物互作中植物激素功能的研究进展

水稻是我国最主要的粮食作物,在国民经济和生活中占据重要地位。在水稻的周年生产中,病虫害的控制最为关键。因此,了解水稻与病虫害的互作机理,对水稻的育种和生产具有重要指导意义。植物激素是在植物生命活动中必不可少,调控植物生长、发育、衰老等主要生理过程的一类有机分子。近年来,大量实验证据表明,在植物与病原物互作过程中,植物内源激素也发挥着重要作用。随着水稻抗病和感病的机理解析越来越多,有关植物激素所扮演的重要功能角色也愈发清晰。其中,水杨酸、茉莉酸和乙烯研究最为广泛,它们之间的相互拮抗或协同效应决定了植物对病原物的防御反应强度。其它激素如:油菜素内酯、赤霉素、生长素、细胞分裂素、脱落酸等,单独或者通过调控水杨酸、茉莉酸和乙烯信号分子转导网络也参与植物与病原物互作过程。本研究综述了各大植物激素在水稻抗病或感病中作用,并对其未来研究进行展望,以便为水稻病害的防治提供理论依据。     

高CO_2低O_2处理对苹果乙烯生成的抑制作用

乙烯是植物体内含有的五大激素之一。它除了对植物的生长发育等多种生理代谢活动有重要影响外,还对果实具有催熟作用,素有成熟激素之称。为此,在果蔬贮藏保鲜中,有关乙烯的生物合成及其调节作用的研究占有十分重要的地位。近年来,Adams等确认,1-氨基环内烷-1-羰酸(ACC)是植物体内形成乙烯的直接前体,ACC向乙烯的转化是一个需氧过程。低氧抑制乙烯生成的     

棉花铃柄外植体的乙烯生成

乙烯是植物的五大内源激素之一,在许多方面参与植物生长发育过程的调节,被认为是调节器官脱落最为有效的一种激素。在脱落之前,乙烯大量释放。在乙烯诱导脱落过程中,离区纤维酶活力提高,酶的分泌增强,使脱落加速。本文报告的是有关棉花铃柄外植体的乙烯生成及其对脱落的影响。     

乙烯对绞股蓝皂苷生物合成关键酶基因表达和皂苷含量的影响

以药食两用植物绞股蓝为材料,研究了植物激素乙烯对绞股蓝皂苷生物合成关键酶基因表达及皂苷含量的影响.该文采用荧光定量PCR技术,检测了乙烯利处理后绞股蓝不同器官中皂苷生物合成关键酶基因GpFPS、GpSS和GpSE的表达水平;采用分光光度法及HPLC技术,测定了乙烯利处理对绞股蓝总皂苷和皂苷单体Rb1、Rb3和Rd含量的...     

高浓度CO_2下植物内源激素响应机制研究进展

随着工业化的不断发展,特别是化石燃料的使用迅速增加,大气CO_2浓度随之不断上升。CO_2浓度的不断升高会很大程度的影响植物生长发育,而植物体内各种激素之间的相互协调是调节植物生长发育的重要途径。因此,研究大气CO_2浓度升高后植物内源激素含量的变化及内在响应机制将有重大的意义及发展前景。现阶段,对于高CO_2浓度下植物根系形态、生长发育等研究的比较广泛,但与植物内源激素相结合的研究还甚少。回顾了其他学者的研究成果,研究发现大气CO_2浓度升高能够加速净同化率,改善净光合,同时积累生长促进激素,减少生长抑制激素,从而调节同化物的分配,促进植物生长。并综述了植物的内源激素,包括生长素(IAA)、赤霉素(GA_3)、脱落酸(ABA)、细胞分裂素(CK)和乙烯(ET)对CO_2浓度升高的响应,分析了CO_2对于相关激素合成和信号转导途径中基因表达的影响,包括不同植物内源激素含量变化及其内在响应机制的研究进展,并展望本领域中有待深入的研究方向。     

乙烯对植物次生代谢产物合成的双重调控效应

植物次生代谢产物是人类重要的药物及化工原料来源, 其产生与植物正常的生长发育及对环境的适应密切相关, 并受到多种因素的调控。乙烯作为一种植物内源激素, 广泛参与植物的生长、发育、抗逆和次生代谢产物合成等重要生理过程的调控。该文综述了乙烯的信号转导机制及其调控作用; 重点归纳了乙烯对植物次生代谢产物形成所表现出的双重调控效应, 即在一定浓度范围内, 乙烯对植物次生代谢产物的合成起促进作用, 低于或超过该浓度范围则起抑制作用; 并对今后该领域的研究方向进行了展望。     

乙烯利对苦瓜幼苗内源激素代谢及相关调控基因表达的影响

以苦瓜常规品种“绿爵士”为试材,在日光温室内于幼苗3～4叶期叶面喷施乙烯利溶液,通过高效液相色谱串联质谱(HPLC-MS/MS)仪测定了相关内源激素的含量,并结合高通量测序技术对相关调控基因表达进行分析,探究外源乙烯利对苦瓜幼苗激素代谢的影响,获得苦瓜应对外源乙烯诱导的内源激素代谢靶点,初步明确相关调控基因的作用特点,为深入开展苦瓜类作物外源乙烯调控机制的研究奠定基础。结果表明：(1)在外源乙烯利作用下,苦瓜幼苗植株内源乙烯合成直接前体物质1-氨基环丙基-1-羧酸(ACC)含量和主要限速酶ACC合成酶(ACS)活性均表现为显著升高的趋势;内源生长素(IAA)和细胞分裂素(tZR)的含量同样显著升高,而其赤霉素(GA₃)的含量则显著降低。(2)经过Hi-seq测序,共获得1 234个差异表达基因(DEGs),功能富集分析显示有570个DEGs富集于118条代谢通路中。(3)对所有DEGs进行功能注释,鉴定了多个参与内源激素合成及信号转导的基因,包括乙烯代谢相关的ACS、ACO、HMT3、EIN3、ERFs基因,IAA代谢相关的ALDH、TAA1、UGT74B1、AU...     

植物生长物质与植物抗旱性的关系(综述)

脱落酸、乙烯、多胺和细胞分裂素等是与植物抗旱性关系较为密切的几种植物激素。文章就植物在遭受干旱胁迫时其体内激素变化及喷施植物生长调节剂对植物抗旱性的影响进行概述,为生化调控植物抗旱性提供参考。     

噻苯隆-乙烯利复配对春玉米籽粒灌浆特性的影响及其激素调控机理

以"先玉335"和"鑫鑫2号"为试验材料,于花后25 d喷施噻苯隆和噻苯隆-乙烯利复配剂,清水为对照,探究噻苯隆-乙烯利复配对玉米籽粒灌浆后期灌浆特性的影响及其激素调控机理。结果表明:噻苯隆-乙烯利复配可以缩短籽粒灌浆快增期和缓增期的灌浆持续时间,提高灌浆平均速率和籽粒重量,显著增加春玉米灌浆后期籽粒中生长素(IAA)和赤霉素(GA)含量,降低脱落酸(ABA)和细胞分裂素(CTK)含量;同时显著提高灌浆期籽粒IAA与ABA、GA与ABA比例,降低CTK与IAA、CTK与GA比例,对CTK与ABA、GA与IAA比例影响较小。相关分析表明,噻苯隆-乙烯利复配处理后,春玉米籽粒中ABA和CTK含量与灌浆快增期速率呈显著负相关。本研究表明,噻苯隆-乙烯利复配主要通过影响籽粒中IAA、ABA、CTK和GA含量及其比例,从而调控春玉米籽粒灌浆进程,最终实现春玉米产量提高,熟期提前的功效。研究为噻苯隆-乙烯利复配应用到玉米生产上提供理论及试验依据。     

乙烯生物合成及信号转导途径中介导花衰老相关基因的研究进展

乙烯为植物重要内源激素,参与植物多项生命活动,在花发育及衰老进程中起重要调节作用。在花卉中,研究者可通过调控其乙烯生物合成及信号转导途径相关基因影响内源乙烯生成,继而影响其发育与衰老进程。目前,通过调控内源乙烯延长花期的研究主要应用于观赏花卉,对于药用等其他花类应用尚少。对乙烯生物合成和信号转导途径模型及其相关基因的互作模式、近年来乙烯反应中介导花发育与衰老相关基因克隆及调控的相关研究进行综述,以期将通过调控内源乙烯途径相关基因来延缓植物花期的研究应用于其他花期短的观赏切花、花类药材等,为从基因水平调控内源乙烯以获得花期延长的观赏、药用花类等优良育种提供参考。     

乙烯利处理下罂粟有机渗透调节物质的变化

本研究采用随机区组设计探明不同浓度乙烯利处理与罂粟渗透调节物质的关系.在罂粟苗期对植株喷施不同浓度的乙烯利,并测定其叶片中渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸相对含量的变化.测定分析结果表明:随着处理浓度的升高和时间的延长,可溶性糖含量和脯氨酸含量呈增长趋势.≥8 000 mg/L浓度处理的可溶性糖含量极显著地高于CK;≥4 000 mg/L浓度处理的脯氨酸含量极显著地高于CK;浓度为16 000 mg/L的处理对可溶性蛋白含量影响极显著地高于其余各处理,≤2 000 mg/L浓度处理与CK相比差异不显著.因此研究显示,低浓度乙烯利处理能使罂粟相对适应胁迫,但高浓度乙烯利处理会影响罂粟的生长发育.一定程度上为利用乙烯利防除毒品原植物罂粟提供了理论依据.     

新中国成立70年来植物激素研究进展

植物激素是指植物通过自身代谢产生的,在很低浓度下就能产生明显生理效应的一些有机信号分子,在植物生长发育及环境响应过程中具有至关重要的作用.中国科学家利用植物组织离体培养、以突变体为主导的分子遗传学手段及以水稻农艺性状为核心的植物激素研究策略,在植物激素的生理功能、生物合成及代谢、信号感知及传导等方面均取得了较大的成就,较好地推动了植物激素的理论研究及生产应用.本文主要总结了我国科学家在生长素、细胞分裂素、油菜素甾醇、赤霉素、乙烯、脱落酸、茉莉素、水杨酸、独脚金内酯及多肽激素研究中取得的重要进展,以此来启发并激励我国年轻一代植物学家能在植物激素研究中取得更多具有原始创新性的研究成果.     

全国植物激素学术会议简讯

中国植物生理学会、中国植物学会和植物生长调节剂与除草剂协会于1987年11月26日至28日在上海召开了全国植物激素学术研讨会。出席代表共127人。大会报告5篇。这些报告介绍了植物激素作用中提出的新观点、国际动向与进展,以及许多激素在我国农业、园艺应用中已取得很好的经济效益和社会效益的现状和前景。会议收到论文95篇,反映了我国近几年来以下几方面的研究进展情况:(1) 乙烯利和赤霉素在玉     

菠萝ACC氧化酶基因AcACO1的克隆与表达分析

乙烯是重要的植物激素,在植物生长发育和胁迫响应中具有重要的调节功能。1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)是植物乙烯生物合成途径中的一个关键酶。根据转录组数据,从菠萝中成功克隆到1个编码ACO的基因Ac ACO1,测序结果证实该基因全长1 094 bp,包含一个957 bp的开放阅读框,编码318个氨基酸。AcACO1蛋白具有典型的植物ACO结构特征,含有DIOX_N和2OG-FeⅡ_Oxy两个保守结构域。1 850 bp的AcACO1启动子区域含有众多应答激素和环境胁迫信号元件。实时荧光定量分析结果表明,乙烯利、低温和赤霉素均能诱导AcACO1的表达。     

乙烯利对番茄果实的催熟效应

我国长江流域种植春番茄,果实成熟多集中在六、七月份,影响市场均衡供应。采用催熟技术特别是应用乙烯利处理番茄的植株或果实,可使产品提前上市,这在生产上是可行的。我们于1977—1978年在本校及赭山公社,进行了影响乙烯利催熟番茄的因素的试验。现简报如下。     

大气乙烯污染及其对植物的影响

乙烯是一种植物激素,也是一种大气污染物。由于乙烯不象其它污染物那样直接影响人体健康和引起植物组织坏死等急性症状,故不大引起人们的普遍关注。但是,乙烯对植物的作用是很强烈的。早在上世纪许多工作者就已观察到乙烯的污染作用。1864     

乙烯信号转导与植物非生物胁迫反应调控研究进展

乙烯是一种重要的植物激素,在植物生长发育过程中发挥着重要作用。研究发现,植物体内的乙烯受到各种外界胁迫的诱导,乙烯信号转导途径参与了植物对各种非生物胁迫的响应。总结了近年来乙烯在抗逆中作用的相关报道,并结合实验室的研究结果,对乙烯在植物应对干旱、水淹、盐以及低温胁迫中的作用进行了阐述,并提出了一些在研究乙烯信号转导与抗逆中需要注意的问题,以期为进一步理解乙烯和抗逆的关系提供一些参考。     

盐胁迫条件下提高内源乙烯对拟南芥幼苗生长和根尖活性氧水平的影响

以模式植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）为材料,研究了内源乙烯对幼苗耐盐性的影响。研究结果表明,在施加了浓度为100 mmol·L^-1的NaCl胁迫的基质环境中,野生型拟南芥幼苗的根长和根重都显著减小。在施加外源乙烯利后不仅能够缓解盐胁迫对幼苗根伸长生长的抑制作用,而且能够缓解盐胁迫对幼苗根增重生长的抑制作用。施加外源ACC则只能缓解盐胁迫对幼苗根增重生长的抑制作用,而不能缓解盐胁迫对根的伸长生长的抑制。此外,100 mmol·L^-1 NaCl的胁迫条件下,拟南芥幼苗根尖中ROS水平明显升高,而施加了乙烯利和ACC处理下,幼苗根尖ROS的水平在NaCl胁迫下并没有明显的升高,说明内源乙烯可以调控植物体内的ROS维持在正常的水平,使植物体免受氧化损伤,从而提高了幼苗耐盐性。