拟南芥MeIAA抗性突变体的筛选和初步图位克隆分析

生长素是最重要的植物激素之一,参与了植物生长发育的各个方面。植物体内游离的IAA是生长素的主要活性形式,在IAA甲基转移酶1（IAMT1）的作用下,IAA可以转变为IAA甲酯（MelAA）。MelAA本身没有活性,在植物体内的MelAA酯解酶作用下可以重新转变为IAA。MelAA是非极性分子,能够在植物体内自由扩散。利用MelAA的这种特殊性质筛选突变体,可以分离到MelAA代谢途径或者IAA途径中新的成分。我们对拟南芥种子进行EMS诱变,通过观察黑暗下下胚轴的生长情况,筛选MelAA的抗性突变体。我们成功分离到了8株可能的抗性突变体,并对其中的一个Methyl-JAAresistant1（mir1）突变体进行了深入分析。MelAA抗性突变体的筛选将为进一步了解MelAA的代谢、IAA稳态调控和响应机理提供新的材料。     

拟南芥 MeIAA 抗性突变体的筛选和初步图位克隆分析

生长素是最重要的植物激素之一, 参与了植物生长发育的各个方面。植物体内游离的IAA是生长素的主要活性形式, 在IAA甲基转移酶1(IAMT1)的作用下, IAA可以转变为IAA甲酯 (MeIAA)。MeIAA本身没有活性, 在植物体内的MeIAA酯解酶作用下可以重新转变为IAA。 MeIAA是非极性分子, 能够在植物体内自由扩散。利用MeIAA的这种特殊性质筛选突变体, 可以分离到MeIAA代谢途径或者IAA途径中新的成分。我们对拟南芥种子进行EMS诱变, 通过观察黑暗下下胚轴的生长情况, 筛选MeIAA的抗性突变体。我们成功分离到了8株可能的抗性突变体, 并对其中的一个Methyl -IAA resistant 1 (mir1) 突变体进行了深入分析。MeIAA抗性突变体的筛选将为进一步了解MeIAA的代谢、IAA稳态调控和响应机理提供新的材料。     

重金属对植物吲哚乙酸合成与分解影响研究进展

生长素在调节植物生长和抗重金属胁迫中具有重要作用。重金属胁迫下植物为维持自身生长,必须维持生长素的内稳态和自身代谢平衡。生长素的内稳态受到生物合成、生长素结合以及水解、代谢失活等生理活动的严格控制。一些涉及生长素合成与分解的相关酶系和基因已被识别或克隆,然而重金属胁迫下与生长素合成与分解有关基因的上调或下调以及相关酶系的激活或失活却研究尚少。揭示植物遭受重金属胁迫后生长素合成与分解变化的机理,可为植物修复实践中合理使用植物生长调节剂提供理论依据。本文以生长素的主要代表物吲哚乙酸(IAA)为例,讨论重金属胁迫下,植物体内IAA合成、分解机制及其赋存形态等方面的研究进展,并从重金属胁迫下植物IAA合成途径的相对重要性、IAA形态变化和作用以及激素间的交互作用等方面探讨了该领域的研究方向。     

生长素信号转导途径与植物胁迫反应相互作用的证据(英)

生长素影响植物多种生理过程 ,有报道显示生长素可能影响植物对逆境胁迫的反应。我们利用cDNA阵列技术鉴定拟南芥 (Arabidopsisthaliana (L .)Heynh .)的生长素应答基因 ,发现多个胁迫应答基因受生长素抑制 ,包括ArabidopsishomologofMEKkinase1(ATMEKK1) ,RelA/SpoThomolog 3(At_RSH3) ,Catalase 1(Cat1)和Ferritin 1(Fer1) ,说明生长素可调节胁迫应答基因的表达。此外 ,我们还证明吲哚乙酸 (IAA)合成途径中的腈水解酶基因nitrilase 1(NIT1)和nitrilase 2 (NIT2 )受盐胁迫诱导 ,提示在逆境条件下IAA的合成可能随之增加。我们利用生长素不敏感突变体研究生长素与逆境反应相互作用的信号转导 ,发现胁迫应答基因在野生型和生长素不敏感突变体auxinresistant2 (axr2 )中可被盐胁迫诱导 ,而在auxinresistant1_3(axr1_3)中则不被诱导 ,说明生长素与逆境胁迫反应的相互作用可能发生在泛素途径。     

生长素、乙烯和一氧化氮对拟南芥下胚轴插条形成不定根的调节

研究生长素、乙烯和一氧化氮（NO）对拟南芥下胚轴插条形成不定根的调节,以及生长素和乙烯信号转导成员在IAA促进不定根形成中的作用的结果表明：拟南芥切条以IAA和硝普钠（N0供体）单独处理7d后的不定根形成均受到促进,其中以50μmol·L^-1 IAAμmol·L^-1 SNP的促进作用为最强,乙烯的促进作用不明显;生长素运输和信号转导以及乙烯信号转导相关突变体对IAA促进生根作用的敏感性比野生型有所下降,特别是IAA14功能获得型的突变体。IAA和NO在促进不定根形成中有协同效应。     

拟南芥突变体在生长素信号传导中的研究进展

近年来,在植物激素的信号传导研究上已取得突破性进展.生长素的信号传导通路研究除了在生长素结合蛋白(ABP)上有所进展外,在生长素应答基因(Aux IAA),生长素调节因子(ARF)以及感应突变体的研究上也取得较大进展.对生长素运输通路及PIN1蛋白的功能和其抑制剂的研究也使对生长素信号传导的认识更清楚.生长素应答基因(Aux IAA)是生长素处理后快速诱导的基因.Aux IAA蛋白具有组织特异性(例如SAU蛋白)可以用来研究外源激素对植物生长发育的影响.生长素调节因子(ARF)与生长素应答基因的启动子序列具有特异性结合,Aux IAA蛋白与生长素调节因子(ARF)相互作用,并引发一系列蛋白质降解.使用转基因的拟南芥突变体,能有效地研究生长素在植物体内的特异性分布.借助运输载体抑制剂,可以对生长素的极性运输有更深入的了解.已经证明PIN蛋白参与生长素运输并与肌动蛋白有关.而且生长素参与了赤霉素介导的植物伸长反应.     

生长素信号转导途径与植物胁迫反应相互作用的证据

生长素影响植物多种生理过程,有报道显示生长素可能影响植物对逆境胁迫的反应。我们利用cDNA阵列技术鉴定拟南芥（Arabiopsis thaliana (L.)Heynh.）的生长素应答基因,发现多个胁迫应答基因受生长素抑制,包括Arabidopsis homolog of MEK kinasel（ATMEKK1）,RelA/SpoT homolog 3(At-RSH3),Catalase 1(Cat1)和Ferriitn 1(Fer1)。说明生长素可调节胁迫应答基因的表达,此外,我们还证明吲哚乙酸（LAA）合成途径中的腈水解酶基因nitrilase 1(NIT1)和nitrilae 2（NIT2）受盐胁迫诱导,提示在逆境条件下1AA的合成可能随之增加,我们利用生长素不敏感突变体研究生长素与逆境反应相互作用的信号转导,发现胁迫应答基因在野生型和生长素不敏感突变体auxin resistant 2（axr2）中可被盐胁迫诱导,而在auxin resitant1-3（axl-3)中则不被诱导,说明生长素与逆境胁迫反应的相互作用可能发生在泛素途径。     

生长素信号转导途径与植物胁迫反应相互作用的证据

生长素影响植物多种生理过程,有报道显示生长素可能影响植物对逆境胁迫的反应.我们利用cDNA阵列技术鉴定拟南芥(Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.)的生长素应答基因,发现多个胁迫应答基因受生长素抑制,包括Arabidopsis homolog of MEK kinase1 (ATMEKK1),RelA/SpoT homolog 3 (At-RSH3),Catalase 1 (Cat1) 和Ferritin 1 (Fer1),说明生长素可调节胁迫应答基因的表达.此外,我们还证明吲哚乙酸(IAA)合成途径中的腈水解酶基因nitrilase 1 (NIT1) 和nitrilase 2 (NIT2) 受盐胁迫诱导,提示在逆境条件下IAA的合成可能随之增加.我们利用生长素不敏感突变体研究生长素与逆境反应相互作用的信号转导,发现胁迫应答基因在野生型和生长素不敏感突变体auxin resistant 2 (axr2) 中可被盐胁迫诱导,而在auxin resistant 1-3 (axr1-3)中则不被诱导,说明生长素与逆境胁迫反应的相互作用可能发生在泛素途径.     

泛素降解途径与生长素的调节

就近几年来泛素降解途径在生长素调节中的作用作了介绍,主要是3个蛋白家族突变体的一系列分子分析研究,即生长素应答因子(auxin responsefactors,ARFs)、生长素/吲哚乙酸(Aux/IAA)家族和泛素蛋白酶解组分.ARFs可以直接与DNA结合,介导生长素调节的基因表达;Aux/IAA通过与ARFs形成异源二聚体阻碍ARFs执行功能;泛素降解途径包括泛素激活酶El、泛素连接酶E2、泛素连接酶E3及26S蛋白酶体.生长素通过促进Aux/IAA与E3-SCFTIR1的相互作用降解Aux/IAA蛋白,释放出的ARFs与DNA结合,调节生长素相关基因表达.COP9(constitutive photomorphogenic locus 9)信号体也通过调节SCFTIl活性参与此过程.     

植物矮化突变体的激素调控

作者主要从赤霉素（GA）、油菜素内酯（BR）和生长素（IAA）三方面介绍了植物矮化突变体的激素水平变化及其调控,其对其他与激素调控有关的植物筹化体研究进展作了介绍。     

生长素合成途径的研究进展

生长素是一类含有一个不饱和芳香族环和一个乙酸侧链的内源激素, 参与植物生长发育的许多过程。植物和一些侵染植物的病原微生物都可以通过改变生长素的合成来调节植株的生长。吲哚-3-乙酸(IAA)是天然植物生长素的主要活性成分。近年来, 随着IAA生物合成过程中一些关键调控基因的克隆和功能分析, 人们对IAA的生物合成途径有了更加深入的认识。IAA的生物合成有依赖色氨酸和非依赖色氨酸两条途径。依据IAA合成的中间产物不同, 依赖色氨酸的生物合成过程通常又划分成4条支路: 吲哚乙醛肟途径、吲哚丙酮酸途径、色胺途径和吲哚乙酰胺途径。该文综述了近几年在IAA生物合成方面取得的新进展。     

光呼吸突变体研究进展

光呼吸（photorespiration）是绿色植物在光下吸收氧气并释放CO2的过程。C3植物光呼吸可消耗25%光合产物,故合理改良光呼吸可望提高植物的光合效率。筛选与利用光呼吸突变体是研究光呼吸代谢及其功能的最为有效的途径。该文对光呼吸代谢途径、光呼吸突变体的筛选以及研究进展进行综述,以期为深入探讨植物光呼吸的生物学功能及进行植物分子改良提供帮助。     

细胞周期后期促进因子DIG9对植物侧根发生的调控研究

在植物体内,细胞周期对于植物的萌发、生长、开花、结实等各个生长发育阶段具有重要作用。细胞周期正常运转需要依赖一些细胞周期蛋白,但是目前关于细胞周期蛋白调控根发育的分子机制还不清楚。通过筛选模式植物拟南芥的根发育异常突变体,分离鉴定了1个突变体dig9（drought inhibition of lateral root growth）,该突变体表现为主根短、侧根少、发育迟缓、顶端分生组织变小、叶片扭曲、无主茎等表型。通过图位克隆,成功定位并克隆了DIG9基因,该基因编码一个细胞周期蛋白,是有丝分裂后期促进复合体的一个亚基APC8 （anaphase-promoting complex）。通过亚细胞定位发现DIG9定位于细胞核;qRT-PCR检测发现DIG9基因在根中有较高的表达量,进一步通过启动子-GUS报告系统发现DIG9在根尖、侧根和顶端分生组织等细胞分裂旺盛区域表达。外施IAA能恢复dig9突变体的侧根表型但不能恢复根短表型。dig9突变体对干旱及盐胁迫反应不敏感。研究结果表明DIG9基因可能通过影响IAA的产生来调控植物的侧根发育。     

生长素结构与其活性关系的揭示

生长素结构与活性之间关系是长期以来悬而未决的一个难题。最近的研究证明,生长素分子像“胶水”一样将受体TIR1与效应蛋白Aux／IAA“粘合”后,形成SCF^TIR1-生长素-Aux／IAA复合物,进而激活泛素连接酶3（SCF^TIR1）,起着促使Aux／IAA泛素化后的降解,转录因子ARFs得到活化后,启动一系列生长素响应基因的转录,于是植物表现出相应的生长发育状态。     

蓝藻突变体研究综述

1964年,Kumar"'以及Singh．R．N．和Sing．H．N．G"'分别报道了在组囊藻（AnaCystiSnidulans）和苏铁鱼腥藻中（Anabaenacycadae）分离突变体的工作,紧接着各种蓝藻突变体的工作又陆续有报道。突变体的分离为蓝藻的遗传研究提供了必要的工具。1蓝藻突变体的种类1．1抗性突变体Kumar'通过不断提高培养基中抗生素的浓度,在组囊藻中直接筛选到抗链霉素突变体和抗青霉素突变体。1967年Pikalek运用N一甲基一N'一硝基一N一亚硝基肌（NTG）分离到抗异酞胁突变体'",其后在组囊藻中先后分离到抗多粘菌素B"'、抗红霉素的突变体"'。同样…     

植物Aux/IAA基因家族生物学功能研究进展

生长素是最重要的植物激素之一,对植物生长发育起着关键调控作用。生长素作用于植物后,早期生长素响应基因家族Aux/IAA、GH3和SAUR等被迅速诱导,基因表达上调。其中Aux/IAA基因家族编码的蛋白一般由4个保守结构域组成,结构域Ⅰ具有抑制生长素信号下游基因表达的作用,结构域Ⅱ在生长素信号转导中主要被TIR1调控进而影响Aux/IAA的稳定性,结构域Ⅲ/Ⅳ通过与生长素响应因子ARF相互作用调控生长素信号。Aux/IAA基因家族在双子叶植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的器官发育、根形成、茎伸长和叶扩张等方面发挥重要作用;在单子叶植物水稻(Oryza sativa)和小麦(Triticum aestivum)中,主要影响根系发育和株型,但大多数Aux/IAA基因的功能尚不清楚。该文主要从Aux/IAA蛋白的结构、功能和生长素信号转导途径方面综述Aux/IAA家族在拟南芥、禾谷类作物及其它植物中的研究进展,以期为全面揭示Aux/IAA家族基因的生物学功能提供线索。     

吲哚乙酸跨界信号调节植物与细菌互作

吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)作为植物体内普遍存在的内源生长素参与调节植物生命活动的诸多方面。研究发现,自然界中不仅植物可以合成IAA,许多微生物(包括植物病原菌或益生菌)同样具有分泌IAA的能力,可以诱发植物病害,或促进植物生长。有趣的是IAA不仅作为细菌的次生代谢物干扰寄主植物的激素稳态,也作为信号分子影响细菌基因表达和生理活动,通过整合进入细菌复杂代谢网络,调节植物与细菌的相互作用。通过讨论植物相关细菌IAA的生物合成途径及其调控,以及参与调节细菌基因表达、影响细菌生理和行为及其与寄主植物的互作等,概述该领域的研究动态与进展,揭示IAA不仅调节植物生长发育和防御,也作为跨界信号在调控植物与微生物互作中发挥重要作用,旨在为深入研究和更好地了解IAA跨界信号机制,通过遗传操纵细菌IAA信号通路以改善植物生长发育及其胁迫耐力提供新思路。     

光呼吸突变体研究进展

光呼吸(photorespiration)是绿色植物在光下吸收氧气并释放CO₂的过程。C₃植物光呼吸可消耗25%光合产物, 故合理改良光呼吸可望提高植物的光合效率。筛选与利用光呼吸突变体是研究光呼吸代谢及其功能的最为有效的途径。该文对光呼吸代谢途径、光呼吸突变体的筛选以及研究进展进行综述, 以期为深入探讨植物光呼吸的生物学功能及进行植物分子改良提供帮助。     

植物生长物质研究的进展

植物生长物质研究是植物生理学中一个十分重要的部分,因为它们是植物生长发育的内在调节因子,并能直接应用子农林园艺生产。大量的基础研究工作集中于阐明激素生理作用,体内生物合成和代谢途径,作用机制以及新的生长物质分离鉴定、合成和筛选。近年来,分子生物学迅猛发展,影响到生命科学的各个领域,植物生长物质研究也正向分子水平深入。1988年在加拿大召开的第13届国际植物生长     

拟南芥矮小丛生突变体的分离与分子鉴定

顶端优势是指侧生分生组织的生长被主茎或主花序所抑制.最近的研究通过分离和鉴定顶端优势发生改变的突变体开始揭示顶端优势的分子机制.通过T-DNA标签法分离了拟南芥矮小丛生(bushy and dwarf 1, bud1 )突变体.突变体植株的表型包括顶端优势丧失、株型矮小,表明bud1 突变体存在生长素代谢、运输或信号传导的缺陷.一个对生长素特异反应的启动子驱动的报告基因在bud1 中表达模式改变.生长素敏感性和运输能力的测定表明这两个过程在 bud1中均正常.以上结果显示bud1 表型是生长素代谢缺陷的结果.遗传分析表明BUD1 为半显性突变且与一个T-DNA插入共分离,可通过iPCR方法分离.