植物的逆境应答与系统抗性诱导

植物的逆境应答与系统抗性诱导曾庆平郭勇（华南理工大学生物工程系,广州５１０６４１）关键词氧化逆境高度反应性氧自由基（ＲＯＳ）抗氧化植物生长所处的环境变化多端,灾害频繁,各种不利的自然因素都对细胞产生生存压力即所谓逆境胁迫（ｓｔｒｅｓｓ或ｓｈｏｃｋ）,...     

CO2浓度升高对干旱胁迫下谷子细胞结构和抗逆生理的影响

在未来气候进一步变暖的背景下干旱发生的频率也将增加,而CO₂浓度升高和干旱均会对作物生长造成影响。本研究对不同CO₂浓度(环境大气CO₂浓度、环境大气CO₂浓度+200μmol·mol^-1)和水分处理(土壤含水量为45%～55%和70%～80%的田间土壤最大持水量,分别为适宜土壤含水量和轻度干旱)下谷子叶片细胞结构、光合生理、抗氧化酶、渗透调节物质和产量的变化进行分析。结果表明：CO₂浓度升高增加了谷子叶肉细胞叶绿体内淀粉粒个数、单个淀粉粒面积和淀粉粒总面积。与仅轻度干旱处理相比,轻度干旱条件下CO₂浓度升高处理孕穗期谷子叶片净光合速率增加37.9%,但对该时期水分利用效率无显著影响,灌浆期谷子叶片净光合速率和水分利用效率分别增加15.0%和44.2%;孕穗期谷子叶片过氧化物酶(POD)活性和可溶性糖含量分别增加39.3%和8.0%,脯氨酸含量下降31.5%,灌浆期谷子叶片POD活性增加26.5%,丙二醛(MDA)和脯氨酸含量分别下降...     

PIP/PIPL：一类调控植物逆境响应和发育的植物内源性多肽

植物内源性多肽由前体蛋白剪切而成,由天然氨基酸以不同组成和排列方式构成。多肽分泌至细胞外后,被其受体识别,从而调控植物生长发育和逆境响应。PIP(PAMP-induced secreted peptide)/PIP-Like(PIPL)是包含SGPS和GxGH基序的植物内源性多肽,可被受体激酶RLK7(receptor-like kinase 7)识别,在植物抵抗病原菌、病毒和盐害等逆境及调控生长发育过程中扮演重要角色。本文重点阐述了PIP/PIPL家族多肽在植物抵抗逆境胁迫和调控生长发育过程中的信号转导通路,并讨论了该领域尚待解决的一些科学问题和可能的应用方向,以期为PIP/PIPL的深入研究提供参考。     

光逆境对叶绿体叶绿素蛋白质复合物的影响

研究了强光照射对菠菜叶绿体的叶绿素蛋白质复合物及一些光合特性的影响。实验结果表明,随着强光照射时间的延长,首先,属光系统Ⅱ核心的叶绿素蛋白质复合物的ＣＰａ带明显减少了;进而属ＬＨＣＩＩ的寡聚体和二聚体的带有了不同程度的降低;最后,包括光和Ｉ内的叶绿素蛋白质复合物带大部分被分解,结果还表明,当光逆境还未使叶绿素蛋白质复合物发生明显变化时;代表光系统ＩＩ活性的Ｆｖ／Ｆｏ值及ＤＣＩＰ光还原活性就已明显变     

弱光胁迫对花生功能叶片RuBP羧化酶活性及叶绿体超微结构的影响

间作套种是我国主要的花生(Arachis hypogaea)种植方式之一。然而, 与单作相比, 在间作套种体系中, 花生截获的光能较少, 生长发育差, 产量低, 研究不同品种耐阴机理对选择适宜间作套种的花生品种具有重要意义。该研究用耐阴性不同的两个花生品种‘花育22号’ (强耐阴性)和‘白沙1016’ (弱耐阴性)为材料, 在大田条件下采用不同透光率遮阴网设置50%自然光强(中度弱光胁迫)和15%自然光强(严重弱光胁迫) 2个弱光处理, 从出苗期开始遮阴40天, 以自然光强为对照, 研究了弱光胁迫对花生功能叶片RuBP羧化酶活性和叶绿体超微结构的影响。结果表明: 光强为自然光照50%和15%的处理, ‘花育22号’ RuBP羧化酶活性与对照相比虽有降低, 但差异不显著, 而‘白沙1016’分别比对照低40.1%和59.4%, 显著低于对照。与对照相比, 50%自然光强下‘花育22号’叶绿体数不变, 叶绿体基粒数和基粒片层数显著增多, 叶绿体变长且发育完好, 15%自然光强下, 叶绿体数、基粒数和淀粉粒数显著减少, 叶绿体膜和基粒片层出现破损, 但叶绿体变长, 基粒片层数增加; ‘白沙1016’在50%自然光强下, 叶绿体数目和超微结构变化同‘花育22号’相似, 在15%自然光强下叶绿体变圆, 基粒数的降幅和基粒片层破损程度大于‘花育22号’且基粒片层数减少, 淀粉粒数增多。因此, 弱光胁迫特别是严重弱光胁迫条件下, 功能叶RuBP羧化酶活性降低幅度小、叶绿体超微结构受损程度低是‘花育22号’耐阴的光合生理基础。     

植物逆境抗性相关转录因子的研究进展

植物各种诱导性基因的表达主要受特定转录因子在转录水平的调控。转录因子也称反式作用因子,通过与靶基因启动子中的顺式作用元件结合发挥调节作用。根据与DNA结合的区域不同,转录因子分为若干个家族。本文综述了与植物逆境抗性相关的4个转录因子家族：bZIP类、WRKY类、AP2/EREBP类和MYB类在逆境信号转导中的作用以及它们在植物抗逆基因工程改良中的应用现状。     

植物中的活性氧研究概述

活性氧作为有氧代谢的副产物不断在植物体内产生。在正常的生长环境条件下,植物将产生活性氧(reaction oxygen species, ROS)作为信号代谢分子以调控不同的代谢反应,例如病毒防御、细胞程序性死亡和气孔开闭等;当氧化胁迫发生时,胞内活性氧稳态受到严重破坏,影响作物的生长发育,从而降低作物产量及品质。为了降低因过量活性氧对植物体所造成的伤害,植物体内进化出了两种活性氧清除系统:酶清除系统和非酶清除系统。本文就此对植物在生长发育过程中ROS的产生、利弊、清除机制以及在作物改良上应用的可能性进行了系统的讨论。     

钙信使在植物适应非生物逆境中的作用

综述了非生物逆境胁迫下植物体内钙信号的产生,特点及植物在适应逆境中钙信使系统的可能作用。     

pH作为逆境胁迫信号的研究进展

植物经历逆境胁迫时,木质部汁液pH常常升高,pH升高本身可诱导气孔开放,导致过度失水,对植物的生存具有危害作用,然而,木质部汁液pH升高与植物中普遍存在的低浓度ABA交互作用,却使气孔开度减小,蒸腾速度下降,本文就有关逆境胁迫下植株木质部汁液pH的变化,木质部汁液pH升高与汁液中低浓度的ABA联合关闭气孔的机理,以及逆境胁迫诱导木质部汁液pH升高的可能机制等诸方面的研究进展了综述。