植物激素调控研究进展

近年来, 随着大量植物激素合成与信号途径突变体的分离鉴定及其相应基因的克隆, 人们对植物激素的合成、运输、信号转导和降解及其在植物生长中的作用开始有了比较深入的了解. 植物激素研究在激素受体分离鉴定、激素间相互作用以及激素调控植物生长发育的分子机理等方面取得了一系列突破性进展. 全面深入地了解这些调控途径及其分子机制将帮助人们更好地理解激素如何在植物生长发育中发挥作用. 本文综述了植物激素调控领域在这些方面取得的最新研究进展.     

植物的发育:从细胞到个体

随着分子生物学研究手段的丰富,植物发育生物学也从宏观的植物形态观察走向了微观的细胞和基因水平的研究.植物本身有着显著不同于动物的胚后发育特征,这种发育模式赋予了植物极其灵活的发育可塑性以应对不同的生长环境.在长期进化过程中,植物正是通过持续的调整发育来适应外界环境变化,造就了植物界丰富的多样性.本文以植物干细胞的功能和调控为核心,阐述了干细胞调控植物胚后发育的模式以及植物内源激素对干细胞和植物发育调控的贡献,讨论了内源的遗传信息和外部的环境因素在植物发育过程中的整合,以及这些因素如何调控农作物的器官和形态发育,继而影响到作物的产量.     

走近诺贝尔奖(十四) 修复遗传物质——DNA的“工程队”

正在自然界中,生命本身如果不定期修复,就会生病甚至死亡。在生物体中,最为核心的物质是细胞核内的遗传物质DNA。那么,是谁在帮助生物维修这些DNA呢?最近三位科学家因为从分子水平上揭示了细胞是如何修复损伤的DNA及保护遗传信息的,而获得了2015年诺贝尔化学奖。如果生物体内的遗传物质DNA不断出错,那么生命将会被各种疾病所困扰,地球上的生命将难以延续下去。科学界曾经认为,生命之所以相对稳定,是因为DNA相对稳定。但是,实际上,我们体内的DNA每天都会发生很多的组装差错,或者受到外来的伤害。那么,面对如此多的差错和伤害,该怎么办呢?来自瑞典的生物化学家托马斯·     

几个疯子能毁世界？：人类基因组计划漫谈

生命科学史上一次伟大的“登月”计划“我是谁？从哪儿来？”这是几代生物学家付出毕生精力，苦苦追寻而至今仍不知答案的问题。今天，人们虽然已经知道遗传物质DNA控制了发育，却仍不清楚，两个看似完全相同、基因差别很小的卵细胞，为何一个会发育成人而另一个却发育成蛤蟆？同一个体的胚胎细胞为什么有的发育成眼睛有的却长成脚的大拇指？为什么两个具有完全相同遗传物质的细胞（如血液的红细胞和大脑的脑细胞）会有如此巨大的外形差异和完全不同的功能？是什么神秘的力量促使我们身体的数兆细胞和谐一致地运转？又是谁把各种可怕的疾…     

基因表达的调控

在同一个个体、同一个细胞中,为什么有些基因得到表达,而大部分基因却保持静默?这就是基因表达的调控问题。为什么一个受精卵可以分化为成体中各种各样的组织细胞?为什么正常细胞会转化为癌细胞?这些都将在基因表达的调控中找到答案。基因表达的调控是目前分子遗传学研究中的重要课题之一。虽然这种研究的历史只有20多年,却已经取得了很大成绩。 1961年法国著名分子生物学家、诺贝尔奖获得者莫诺达(J.Monod)和雅各布(F.Jacob)创立操纵子学说,开基因表达调控研究的先河。操纵子学说的大意是:细菌体内存在着一类称为“操纵子”的调控系统,这一系统控制着基因的转录,例如乳糖操纵子     

高压对牛奶中细菌的生理活性的影响

细菌的生命过程和它的生活环境有极为密切的关系,环境因素极大地影响着细菌的生长、繁殖和代谢. 温度和压力是影响细菌生命活动的两大物理因素.由于细菌生存的温度多在50℃以下,此温度在实验中非常容易实现.长久以来人们相当注重研究温度对细菌生命过程的影响:各种细菌最适宜的生长温度、最高生长温度,最低生长温度以及为什么不同种类的细菌对温度有不同的敏感性都已经相当清楚.然而,压力对细菌生命过程的作用及作用机制很少有人研究.尤其是数十个MPa以上极端高压环境下细菌的生命活动的研究几乎无人问津.这是细菌生命活动研究方面的一大缺陷.研究压力对细菌生长、繁殖、死亡及其他生命活动的影响是全面深入地了解认识微生物,促进有益微生物生长,控制有害微生物生长,造福于人类所不可缺少的.随着高压科学和技术的进步,现在在较大腔体内产生几个GPa以下的高压力已经不是很困难的事情. 近年来一些人相继开展了高压下微生物的研究,得到了一些很有意义的结果.例如,Tamura等人发现在30 MPa压力下培养的大肠杆菌,每个细胞的细胞长度     

母乳生长调节因子

近年来,随着细胞生物学技术的发展和在营养学研究中的应用,人们发现母乳除含有蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素及矿物质等营养物质外,还含有一类对细胞增殖具有重要作用的物质——生长因子(growth factors)。由于生长包括一系列的增殖、抗增殖活动和分化过程,因有人又将生长因子称作生长调节因子(growth modulators)。目前已发现的生长调节因子包括许多小分子物质,如牛磺酸、乙醇胺、磷酸乙醇胺,激素样蛋白质,如上皮生长因子、神经生长因子,一些酶及干扰素等。研究发现,这些物质无论在体内,还是在体外,对细胞的生长及分化均起着重要的调节作用,但迄今对生长调节因子的生物学     

钙和钙调节蛋白与植物激素

生物体内细胞与细胞之间,以及细胞内细胞器之间的相互联系是生命活动必不可少的条件。这些联系是通过各种信使系统来完成的。例如各种动植物内源激素是细胞之间的信使,常称之为第一信使系统;而c-AMP与Ca~#则为细胞内部功能调节的第二信使系统。c-AMP系统于20多年前被E.W.Sutherland发现以来,在动物方面已被广泛证实。但在高等植物方面,尽管有报告存在c-AMP(Br-own and Newton 1981),但还没有事实证明它作为第二信使而起作用。钙离子在动植方面调节着许多重要生理功能是众所周知的。当一个神经或肌肉细胞受到刺激时,或一个卵子受精时,往往第一个反应就是细胞内瞬时Ca~#的增加,然后产生诸如神     

细胞囊泡运输系统与人类健康——2013年诺贝尔生理学或医学奖简介

人类对健康的孜孜以求推动了生命科学领域的不断创新和发展,从20 世纪80 年代兰迪·W?谢克曼(Randy W. Schekman)和詹姆斯?E?罗斯曼(James E. Rothman)分别对酵母细胞进行研究,通过生物电镜观察到囊泡运输系统并给出定义,到托马斯?C?苏德霍夫(Thomas C. Südhof)在神经细胞突触传导中证实了囊泡运输系统的时空调控性,囊泡运输系统作为细胞的基本组成,受到了越来越深入的研究。囊泡运输系统经由精密的调控广泛地参与诸多生命活动过程,与多种生命现象相关,囊泡运输系统障碍可能导致多种人类疾病,深入透彻地理解这些生物学现象和作用机制,对于攻克人类疾病,保障人类健康具有十分深远的意义。     

福兮?祸兮?转基因植物

近来,常常听到欧洲某国的人们拒绝接受转基因产品,并为此向政府提出抗议,要求禁止这类产品生产的消息。转基因到底是什么?它为什么会让人如此情绪激昂呢?下面就和大家谈一谈植物转基因技术。 植物体内的“异己分子” 转基因技术就是将外源基因(不是受体细胞本身具有的基因)设法导入受体细胞,使受体细胞获得外源基因所表征的特性。那么如何将外源基因转入植物细胞中呢?早先人们发现在土壤中的一种植物病原菌——土壤农杆菌能侵入植物的受伤部位,使植物产生瘤,而瘤的组织基因组中插入了农杆菌的基因。进一步研究发现,这种菌中有Ti质粒,它是一个闭合环状的双链DNA分子,该质粒上的一段DNA,称为T—DNA,它能转移并整合进植物基     

植物行为探秘

为什么向日葵总是追踪太阳?藤蔓植物的缠绕方向为何不一样?这些有趣而新奇的问题,其实属于现代植物行为学的范畴.它是一个奥趣无穷的研究领域,吸引了许多植物学家追寻探索,试图解开其中的谜团. 葵花向阳的奥秘 向日葵之所以向阳是由于它受到体内生长激素的控制,因而会追踪太阳.这种生长激素是一种名叫吲哚乙酸的植物生长素.     

糖与生命共舞

对于糖,普通人的科学常识认为它不过是一种能源物质,或是植物细胞的骨架。但是,近十多年来科学家的研究发现,糖不但是细胞能量的主要来源,而且在细胞的构建、生物合成和细胞生命活动的调控中,糖均扮演着重要的角色,同生命活动休戚相关,是与生命共舞的大分子。     

植物根系生长的激素调节

《植物根系生长的激素调节》一文就根系发生与生长的激素控制、根向地性生长运动的激素理论、环境条件对根内激素的影响,根内激素与根系营养等问题作了介绍.关于植物根系生长的激素调节的基础研究很重要,希望本文将对从事农业科学研究的工作者有所帮助,以能进一步认识植物的生长发育规律,进而提高农作物产量,为人类作出贡献.     

L-色氨酸对烟草花柄离体培养下花芽分化的影响

大量的研究表明,植物细胞在离体培养下的器官分化需要外源植物激素或植物生长调节物质的参与,如烟草花芽分化需要生长素和细胞分裂素。为什么需要这些物质?对于生长素有人猜测可能离体细胞不能合成自己的生长素。然而,最近的研究表明离体烟草细胞可以利用色氨酸通过吲哚丙酮酸途径来合成IAA。但在培养基中加入L-色氨酸,能否代替IAA,这方面的研究很少。本文采用烟草花柄作材料,初步研究了L-色氨酸对花芽分化的影响。     

破译“健康”密码

<正>人们喜欢用"生老病死"这四个字来形容人的生命历程,这是生命运行的基本规律。很多人好奇为什么"我"就是一个独特的"我"?我为什么可以生长?我为什么会衰老、病变?我能够长生不老吗?虽然在短期之内科学家们还无法完全给出诸多疑问的正确答案,但是他们正一步步地在努力使真相大白于天下。本期"锐·聚焦"栏目将视线聚焦2013年诺贝尔生理或医学奖项,解读三位科学家诠释的生命奇迹。生命体就是一个巨大的王国,它所具有的交通运输系统,甚至比人类社会的还要复杂精密!细胞是生物体的基本功能单元,它犹如繁忙的港口,囊泡就是"穿梭巴士"。囊泡运输既是生命活动的基本过程,又是一个极其复杂的动态     

基因转移的发展及其应用

把遗传物质从一个细胞转入另一个细胞,大大推动了动物遗传学和基因表达调控的研究。这种遗传物质的转移最初是通过细胞融合来实现的,然而细胞融合只能把两套遗传物质合并起来,却不能有选择地把特定的基因转入细胞中。基因转移技术的出现则满足了这一目的。目前基因转移已广泛应用于基因的表达、基因的结构与功能、基因的分离、基因治疗及生物品种的改良等许多领域,并在这些领域的研究中取得了     

不开花却能结籽的植物

植物传宗接代的一般规律,是先开花而后结籽。可在“植物王国”里,也有不“循规蹈矩”者,花不开就结籽,照样可以传宗接代。堇菜科的一些植物,它们有的花朵就从来不开放,在花内偷偷地喜结良缘,所以,人们见不到它的花朵盛开,却见它结出了种籽。这种植物的特殊生理现象,在植物学里叫“闭花受精”。为什么这些植物不开花就能结籽呢?美国有两位植物学家通过两个有趣的实验,揭开了植物闭花授粉的秘密:植物有花不开,闭花授粉,是它们一种巧妙的节能办法。在美洲生长有一种叫“大花寇洛玛草”的植物。这种植物生长有能开放的花朵,通过媒介开花授粉;也…     

稻胚凝集素内源受体的分离、纯化与性质

近年采,对植物凝集素在植物体内分布与功能的研究引起了人们很大的兴趣。关于稻胚凝集素(RGL)的分子性质,在水稻胚胎发育与萌发过程中含量,活性变化,生物合成规律,在稻胚不同组织、细胞的分布定位以及对植物细胞的生理效应进行了不少的研究。这些资料表明:RGL在稻胚发育过程中的合成、积累、分布与胚分化发育具有明显的联系,RGL与稻     

离体黄瓜子叶直接开花的研究

植物开花一直是生物学中重要研究领域之一.迄今为止,植物开花研究大多以整体植物为对象,发现光照、温度、激素多胺和营养条件等都影响植物开花,并且与内源赤霉素、细胞分裂素水平等生理生化变化密切相关.近年来,离体条件下对植物开花也有较多的研究,特别是烟草、蓝猪耳等植物薄细胞层培养开花的研究.     

一项能够改善食物价值的实验技术

美国科学家们相信他们已经发现了创造新的生命形式的方法。他们的研究是用植物进行的。科学家用一种工作起来有点儿象枪的工具,它能把一种植物的遗传物质发射进入到另一种植物细胞中,这种外来的基因能使细胞产生以前不能产生的化学物质。这项技术目前正在由纽约州的托马斯、克莱恩和其他科学家发展使用。他们在英国的出版物《自然》上报导了他们的一些发现。克莱恩博士描述了这项技术的操作。将取自一种植物的遗传物质与水和一些小铁球相混,每个球