“绿色革命”新进展:赤霉素与氮营养双重调控的表观修饰助力水稻高产高效育种

以半矮秆育种为代表的“绿色革命”极大地提高了作物产量,但也带来氮营养利用效率降低的严重问题。“绿色革命”主要基于调控赤霉素的代谢和信号转导而实现。前期的研究发现,赤霉素信号转导关键因子DELLA蛋白通过调控GRF4而负调控氮素的吸收利用,为半矮秆品系氮利用效率低的问题提供了解决方案。最近的一项研究进一步揭示了GA信号途径与氮响应交叉互作的新机制。该研究发现水稻(Oryza sativa)NGR5是氮素调控分蘖数目的一个关键基因,其表达受氮诱导。通过招募PRC2,NGR5对D14和OsSPL14等分蘖抑制基因所在位点进行H3K27me3甲基化修饰,从而抑制其表达。而在半矮秆背景下超表达NGR5可以提高低氮水平下的水稻产量。NGR5同时也被发现为赤霉素受体GID1的一个新靶标,受到其负调控。该研究发现了调控赤霉素信号通路的新机制,并对高产高效的新一代“绿色革命”育种实践具有重要启示。     

我国动物细胞超显微结构研究的某些进展

半个世纪前世界上发明了第一台电子显微镜,随着电镜及其样品制备技术的不断改进和提高,把人们的视野从宏观扩大到微观,又从微观发展到了超微观水平,当前这门新技术已经深入自然科学和工矿企业各个领域,而生物学、医学和农业方面的研究进展更为突出。 大约在40年代末和50年代初,超显微结构学逐渐形成,几十年来,尤其是近十几年,这门新兴的基础学科正在日新月异地发展,研究者已经不满足限于细胞水平,而更多地追求从分子水平去探索,从定性发展到定量,人们不再     

红豆草组织培养物的超低温保存及其超微结构的观察

红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop.)组织培养物在5%DMSO+10%甘油+8%蔗糖的冰冻保护剂及以1℃/分钟的速度降温到-35—-40℃,停留2小时后,投入液氮,40℃水浴快速化冻等条件下,存活率达60—70%,并保持了高的分化能力。电子显微镜的观察结果表明,快速冰冻和1℃/分钟慢速冰冻至-35℃—40℃不停留,对细胞结构造成严重的致死性破坏;-35℃停留30分钟对细胞结构的损伤是可逆性的;停留2小时的其超微结构基本上与对照材料无明显差别。     

大豆下胚轴线粒体产生超氧物自由基的效率

大豆下胚轴线粒体在呼吸基质存在下,显著地增加了肾上腺素氧化速率,这种氧化速率能为外源SOD抑制,表明线粒体呼吸时产生分子氧的单电子还原成O_2(?)。亚线粒体颗粒产生O_2(?)的效率略高于线粒体。大豆下胚轴线粒体吸链内O_2(?)的产生为NADH所支持并与交替途径无关。表明分子氧单电子还原的部位可能是NADH-黄素蛋白和UbQ-Cyt.B。     

水稻品种超氧物歧化酶(SOD)活性与氧抑光合的关系

O_2抑光合程度不同的水稻品种,SOD活性存在差异。在40％O_2下,SOD活性被诱导增加水平高、延续时间长的品种,表现O_2抑光合程度小,反之则O_2抑光合程度大。在自然条件下,强光、高温都是诱导SOD活性变化的因素。选择SOD活性高、O_2抑光合程度小的种质资源可能有利于适应对光合不利的逆境条件。     

蚕豆叶片发育与衰老过程中超氧物歧化酶活性与丙二醛含量变化

蚕豆植株叶片随茎节自上而下表现出明显的发育与衰老顺序,可作为衰老特征的是叶绿素和蛋白质含量明显下降。蚕豆叶中SOD活性主要定位于12 000× g离心后所得的上清液和叶绿体组分。衰老叶片的SOD总活性和叶绿体组分的相对活性都有所下降,SOD同工酶谱也发生了改变。O_2~ 产生速率随叶龄增大而稍上升;而MDA含量在叶片外观表现枯黄衰老征兆前就急剧上升。可能因为衰老叶片过氧化氢酶活性大幅度下降与SOD之间的不平衡,致使O_2~ 代谢中间产物累积而引起膜的损伤.