拟南芥中两种E3泛素连接酶拮抗调控UV-B信号的应答

<正>光形态建成是植物在幼苗期应答环境中的光信号,并调节自身组织和器官建成的发育过程.不同波段的光对光形态建成有不同的调控机制.植物对紫外光UV-B波段(280～315nm)十分敏感,低水平的UV-B能促进植物的光形态建成,对植物的正常生长发育有至关重要的作用.自植物UV-B光受体     

拟南芥ch1-4的图位克隆以及参与光形态建成分析

拟南芥通过光受体对外界光信号进行感知并将信号进一步传递,通过影响相关基因的表达,进而调控其生长发育.通过正向遗传筛选分离到一株在蓝光下发育缺陷的突变体,随后对其进行了图位克隆,发现是由CH1蛋白267位半胱氨酸突变为精氨酸引起的发育缺陷.通过等位突变体分析证实,ch1突变体在蓝光和红光下分别表现为下胚轴缩短和伸长的表型,说明CH1影响拟南芥的光形态建成.文章不仅揭示了叶绿素酸酯加氧酶CH1参与光形态建成,也为光信号网络的完善提供了重要信息.     

玉米幼苗两种形态建成中3个生化指标的比较研究

采用ＰＡＧＥ方法，对玉米幼苗和暗形态建成过程中ＥＳＴ、ＰＯＤ各可溶性蛋白进行比较研究后发现：光促进分化而抑制生长，暗则与此正相反；光或暗条件下各自都有部分基因特异性表达，植物能够适应光与暗的环境，进行形态建成。     

光皮桦离体培养形态建成过程中内源激素含量的变化

通过应用ELISA法测定了光皮桦在芽增殖培养基(改良MS 4.5 mg/L BA 0.01 mg/L NAA)和生根培养基(改良WH 3.0 mg/L IBA 1.5 mg/L NAA)上形态建成过程中内源激素的变化,阐明外源激素和内源激素的影响对离体培养形态建成过程中所起的调控作用。结果表明:在形态建成过程中,外源激素的添加使光皮桦某些内源激素发生了变化,从而对芽和根的形态建成起调控作用;内源激素ZR、ABA、IAA、iPA的增加对芽的形成、发育起到促进作用;内源激素IAA、ABAi、PA的增加对根的形成、发育起到促进作用。     

光信号途径组分HEMERA调控拟南芥的花药发育

雄蕊是植物的雄性生殖器官,对植物繁衍及作物的产量至关重要.光信号影响拟南芥生殖发育过程,但作用机制知之甚少.HEMERA(HMR)是拟南芥光敏色素途径的主要成员之一,通过介导光敏色素B(PhyB)的定位及光信号途径重要转录因子PIF的降解而在植物光形态建成过程中发挥重要作用,但其在生殖发育中的功能尚不清楚.本研究利用hmr突变体及转基因恢复植物进行研究发现:HMR功能缺失导致花药变小、花粉数目减少、花粉萌发率显著降低,绒毡层部分空泡化并提前降解;并且,其转基因功能互补能恢复这些育性问题,说明HMR可能通过参与绒毡层降解过程而调节植物雄性育性.     

设施农业专用光源

光是一切生物赖以生存的重要环境因素之一．生命的起源与进行离不开光 ,生物结构与功能也受到光的强烈影响 ,因植物的正常发育过程是通过光合作用、光形态建成反应、光周期调节来完成的 ,所以从种子萌发一直到开花、结果、衰老及对环境的适应都离不开光的参与和调节．不同波长的光照射作物会直接影响其机体内部的生化反应 ,这种反应表现在酶的光激活效应上 ,同时通过变构控制酶的相互作用而引发一连串酶的激活 ,在宏观水平和亚细胞及分子水平上调节着植物结构和形态的变化 ,还调节着机体内部能量的转换速度 ,因此 ,选择合适波长的光可对作物…     

紫外光B波段光信号调控植物生长发育的研究进展

光作为重要的环境因子从多方面调控着植物生长发育.植物能感知不同波段的光并做出适当的反应来适应环境中不断变化的光信号.研究发现,植物进化出不同的光受体来接收远红光、红光、蓝光和紫外光信号.在光受体下游,光信号经复杂的信号转导网络以及全基因组表达变化来指导植物的生长发育,使得植物能够适应周围的光照环境.紫外光B波段(UV-B)光受体UVR8(UV Resistance Locus 8)接收到UV-B光后将信号向下游传递,通过调控蛋白COP1(Constitutively Photomorphogenic 1)、RUP1/2(Repressor of UV-B Photomorphogenesis 1/2)和转录因子HY5(Elongated Hypocotyl 5)等核心信号因子将光信号传递到UV-B光应答基因,启动植物对UV-B光信号的响应.自2011年UV-B光受体被鉴定以来,近10年的研究逐步揭示了一系列UV-B光信号转导的分子机制,本文围绕相关研究进展进行综述.     

LED补光对石楠有效药用结构的影响分析

针对LED(Light Emitting Diode)光源照射可对植形态造成影响,提出LED补光促进中药植物有效药用结构的研究;结合光学与植物学实验的方法,利用复合白光、复合黄光、单色光红光及单色光蓝光4种光谱能量分布的LED光源照射中药植物石楠,控制光照强度在(200±5)μmol m-2s-1,每天日落后延长3 h LED光源照射时间,并测量植物药用结构面积;结果得出白光LED、黄光LED补光能够增大中药石楠药用结构面积;红光LED、蓝光LED可降低中药石楠药用结构发育面积,且红光对植物叶片形态影响程度较大;说明LED光源光谱能量分布能够促进药用植物的有效药用结构面积。     

紫外光在植物工厂中的分布特征及应用前景

 紫外（UV）光在植物光形态建成、次生代谢和叶色形成方面具有重要光生物学和光化学作用,在调控设施园艺优质高产方面具有潜在应用价值。综述了人工光植物工厂和太阳光植物工厂中UV 光的分布规律,特征波长UV 光的植物效应及其人工调控的必要性和调控策略。提出了植物工厂中UV-LED 利用的前景、目标和方法。     

2013-27 科技要闻

植物生长素空间分布和器官形态新发现作为植物发育调控最重要的激素,生长素的含量及其在器官中的分布(空间分布)决定了植物器官的形态建成、株型以及向重性反应等生物学进程。然而,目前对植物生长素在器官中空间分布的调控机制仍缺乏了解。中国科学院植物研究所胡玉欣研究组以拟南芥为材料,通过研究功能获得及缺陷突变体,发现植物特有转录因子IDD14、IDD15和IDD16协     

白光下拟南芥隐花素双突变体及其野生型的蛋白质组学比较分析

隐花素是植物的蓝光受体,在植物中调节多种光形态建成,包括抑制下胚轴的伸长、子叶的伸展和调节植物的开花时间等,但隐花素依赖蓝光调节光形态建成的分子机制仍然不清楚.采用双向凝胶电泳对生长在白光下的拟南芥隐花素双突变体及野生型的幼苗全蛋白进行分离,通过考马斯亮蓝染色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱.选取了55个差异蛋白质点采用MALDI-TOF-TOF-MS进行肽质谱指纹图分析,最终有33个蛋白质点得到了可靠鉴定.其中在crylcry2中相对于野生型下调的有9个蛋白,其他蛋白均表现为上调.这些在白光处理下差异表达的蛋白质主要是参与碳水化合物代谢、能量代谢、细胞组织结构、抵抗压力和解毒、蛋白质的折叠和细胞壁的形成等功能,而且亚细胞定位主要是在叶绿体和线粒体.对其中5个蛋白质点的基因进行了半定量RT-PCR分析,发现这几个蛋白质点的表达与基因的表达基本一致.这些分析结果表明光控制拟南芥的发育是通过共调节许多相关基因的表达而实现的.     

白光下拟南芥隐花素双突变体及其野生型的蛋白质组学比较分析

隐花素是植物的蓝光受体,在植物中调节多种光形态建成,包括抑制下胚轴的伸长、子叶的伸展和调节植物的开花时间等,但隐花素依赖蓝光调节光形态建成的分子机制仍然不清楚．采用双向凝胶电泳对生长在白光下的拟南芥隐花素双突变体及野生型的幼苗全蛋白进行分离,通过考马斯亮蓝染色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱．选取了55个差异蛋白质点采用MALDI—TOF—TOF—MS进行肽质谱指纹图分析,最终有33个蛋白质点得到了可靠鉴定．其中在crylcry2中相对于野生型下调的有9个蛋白,其他蛋白均表现为上调．这些在白光处理下差异表达的蛋白质主要是参与碳水化合物代谢、能量代谢、细胞组织结构、抵抗压力和解毒、蛋白质的折叠和细胞壁的形成等功能,而且亚细胞定位主要是在叶绿体和线粒体．对其中5个蛋白质点的基因进行了半定量RT—PCR分析,发现这几个蛋白质点的表达与基因的表达基本一致．这些分析结果表明光控制拟南芥的发育是通过共调节许多相关基因的表达而实现的．     

竹类植物花序建成及花序类型修正

【目的】竹类植物的花序在竹类植物分类及繁殖中有非常重要的地位,其形态特征也是竹类植物分类的依据之一。然而由于竹类植物特殊的开花特性,目前对竹类植物花芽分化及花序建成的研究资料较少,此次研究为更好地明晰竹类植物的花序类型及形成过程提供依据。【方法】采用石蜡切片和形态观察相结合的方法,以苦竹属(Pleioblastus)的翠竹、东笆竹属(Sasaella)的黄条金刚竹以及箣竹属(Bambusa)的‘霞早’绿竹为材料,对其花序建成过程进行了观察。【结果】尽管3个竹种花序外在形态表现多样,但其花序类型都为混合花序,即花序主轴小穗发育为有限花序,而组成各小穗的小花发育为无限花序。同一个花序中顶部小穗最先发育,然后由顶部向基部依次发育出侧生小穗原基,为有限花序; 而同一小穗上不同部位小花的发育进程则按基部到顶部的顺序依次进行。【结论】综合小穗和小花的发育过程,将原属于有限花序(真花序)的黄条金刚竹和翠竹以及原属于无限花序(假花序)的‘霞早’绿竹的花序类型进行统一,将竹类植物花序定义为混合花序。     

油菜薄层细胞培养中不同光质对愈伤组织诱导和增殖的效应

本实验以油菜(Brassica napus L.)花序轴薄层细胞为外植体,基本培养基为MS,附加不同浓度和比例的NAA和6-BA组合。接种后,选取白光、植物生长灯、红光、蓝光四种不同光质的光进行光照,以黑暗为对照,置恒温培养柜中培养,探讨不同光质对愈伤组织诱导和增殖的效应。结果表明:在相同或不同的培养基上,不同光质对愈伤组织的诱导效应都不同,蓝光,红光对油菜愈伤组织诱导具有明显的促进作用。在相同培养基中,不同光质处理对愈伤组织的增殖效应也不同,蓝光、红光对愈伤组织增殖的促进作用也是明显的。     

温室大棚作物生长发育对光色选择性吸收的研究进展

概述了近年来国内外在植物光合作用、光形态建成和光周期调节过程中,大棚作物生长发育对光色有选择性吸收特性研究中所取得的主要理论及应用成果.以期为进一步开发植物专用照明设备提供有参考价值的资料.     

植物生长的光调节

美国农业部的科学家在用人工光进行植物生长调节的时间实验。目的在于通过试验获得有用植物在特别光照下培养的基础。严格控制光照,结果产生了春季开花的一品红和全年开花的菊,偶尔还产生矮化的意大利松。已经知道,波长在620和690毫微米之间的橙红色光一般对植物生长有刺激作用,并促进种子萌发。反之,在700到780毫微米光谱范围内的波长很长的红光进行照射,却阻碍花的形成和种子萌发,但促进茎的生长。例如持续用长波的红光照射,结果一人高的菊没有花,那种植物     

不同LED光谱对斑马鱼胚胎发育的影响

【目的】考察不同LED光谱对斑马鱼胚胎发育的影响。【方法】将斑马鱼胚胎随机平均分为4组分别置于白光、蓝光、绿光和红光共4种LED光谱环境中，每日光照时间段为7:00—21:00，持续7 d。在此期间每12 h统计胚胎孵化率和胚胎或仔鱼死亡率，记录胚胎在第48 h的心率、仔鱼在第168 h的畸形率及体长，并拍摄胚胎在第4 h、第12 h、第24 h和第48 h的发育情况。【结果】1) 与白光组相比，蓝光组和红光组在第60 h以及红光组在第84 h的胚胎累计孵化率有统计学意义上的下降(p<0.05)，而第96 h后各组胚胎累计孵化率无统计学意义上的差异，但绿光组的该项指标最低。2) 各组斑马鱼胚胎或仔鱼累计死亡率在各统计时间点均无统计学意义上的差异，但胚胎完全孵化后蓝光组的该项指标最低。3) 各组斑马鱼胚胎心率在第48 h无统计学意义上的差异；4) 各组斑马鱼仔鱼的体长和畸形率无统计学意义上的差异，但红光组仔鱼畸形率最高。【结论】最适宜斑马鱼胚胎发育的LED光谱为白光，红光和蓝光会延缓该鱼种的胚胎发育；红光和绿光会导致斑马鱼胚胎或仔鱼死亡率有一定程度上升，对该鱼种的胚胎发育较为不利。     

在日光灯光照射下生长的蔬菜的营养符合人体需求吗？

简单来说，只要蔬菜在日光灯下能正常生长，那我们从中摄取的营养就跟吃大田蔬菜没有明显的区别。首先要明确一点，光是保证植物生长的能量，并且植物只吸收特定频率的红光和蓝紫光，虽然阳光有着连续的光谱，但是其中绝大多数光都被植物反射掉了，利用的只是其中的一小部分。     

羊草草地主要植物邻体干扰条件下构件形态特性比较

采用多样地随机取样方法，对不同群落中羊草、芦苇和全叶马兰的构件形态特征进行了观测与分析。实验结果表明：羊草、芦苇与全叶马兰在相互作用过程中，构件形态特征发生了不同程度的变化，并形成了光竞争等级：芦苇＞全叶马兰＞羊草。但是，光竞争的劣势地位并不表明羊草在种间竞争过程中处于劣势，羊草利用营养繁殖策略来达到适应性与种间关系的权衡。光资源、种间关系和植物的适应性都是影响植物形态可塑性的重要因子。     

强光下植物的光保护机制

生长在特殊环境条件下（如低温和强辐射）的植物经常会遭受光氧化胁迫。植物通过一系列光保护机制来抵御光氧化伤害，这些机制反映了植物在生理和生化以及形态结构等方面对强光环境的适应性。本文对近年来有关强光下植物适应性的研究现状进行了综述，总结了植物光保护和避免光抑制的相关机制，认为植物的各种防御机制的协同作用是抵御高光强下光氧化和光胁迫的有效途径。