一氧化氮：植物细胞次生代谢信号转导网络可能的关键节点

细胞内部的信号转导系统是介导真菌诱导子等外界因子诱发植物次生代谢产物合成的桥梁和纽带.一氧化氮是近年来发现的一种新型植物信号分子.近年来的研究表明,一氧化氮(NO)、水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、活性氧(ROS)等植物体内的主要信号分子(途径)不仅参与植物细胞次生代谢的信号调控,而且不同信号途径之间可以通过共催化、互抑制、共协调等作用相互交叉形成复杂的信号调控网络.文中简要介绍了国内外有关研究进展,重点结合本实验室的研究结果提出了以NO为关键节点的植物细胞次生代谢产物合成信号调控网络模型,提示了NO在植物细胞次生代谢信号调控网络中的潜在分子开关作用.     

拟南芥光周期调控开花的研究进展

开花是植物生活周期中的一个重要转变,影响该转变的最重要的环境因素之一是光周期.研究表明FT蛋白是可移动的长距离运输的开花素信号分子,它能够通过输导组织运输到茎端分生组织,进而促进拟南芥开花.文章就先周期调控拟南芥开花的最新研究进展做简要综述.     

不同栽培条件对小麦根系发育的影响

一、引言根系是植物体的一个重要营养器官和代谢器官,它对于植物体的生长发育、尤其是对地上光合作用器官的形成有着极其重要的作用。近年来许多学者(等)的研究证明根系对于植物有机体的生长发育不仅仅在运输水分和必须的营养物质上起着主动而积极的作用,同时证明根系具有把从地上部分器官得到的同化产物加以改造的意义。对根系在植物生长和发育过程中的作用以及它们的活动对形态形成过程的关系进行过研究并指出:生长和发育——是植物有机体由周转环境中吸收营养物质并将     

硫化氢——从有毒气体到植物信号分子

硫化氢(H2S)过去长期被认为是一种有毒气体,但现在被证实也是一种新颖的信号分子.H2S作为信号分子,调控种子萌发与器官发生、植物生长与发育、器官衰老与脱落以及植物响应与适应逆境胁迫.基于H2S在植物中的最新研究进展,总结了H2S的理化性质与毒性、酶促与非酶促代谢以及其在植物生长发育及响应与适应非生物逆境胁迫中的作用,...     

影响植物分枝的一些基因及其分子机制

了解植物分枝机理不仅具有理论意义,对于农业、林业、果树、蔬菜和花卉等生产实践更具有重要意义.由于分子生物学的发展,人们有机会获得转基因植物和突变体,利用这些材料从不同角度对植物分枝机理进行深入研究.影响植物分枝的分子机制是多种多样的,对激素感知、激素代谢、激素运输等方面的影响都可以改变植物的分枝状况.目前,分枝的分子机制研究已取得较大进展.     

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.     

环境应力对植物次生代谢产物形成的作用

植物的次生代谢是植物在长期进化中与环境(生物的和非生物的)相互作用的结果，次生代谢产物在植物提高自身保护和生存竞争能力、协调与环境关系上充当着重要的角色，其产生和变化比初生代谢产物与环境有着更强的相关性和对应性，环境应力的改变对植物次生代谢产物的形成作用非常显著。次生代谢是一个研究难度大但又极具潜力的研究领域。随着对次生代谢生理生化及生态适应方面认识的深入，以及分子生物学手段的渗透，植物次生代谢分子调控的研究发展迅速。从物理刺激、干旱、高盐分、动物、微生物等方面综述了环境应力对植物次生代谢产物形成作用的研究进展。     

油菜素甾醇信号通路中BKI1互作蛋白Hsp70的筛选与鉴定

植物激素油菜素甾醇(Brassinosteroids,BRs)在植物生长发育过程中起着重要作用.BKI1和14-3-3蛋白都具有正负调控BR信号通路的双重功能.为了进一步研究BKI1调控BR信号通路的分子机制,本研究用BKI1的过表达植株35S∶∶BKI1-FLAG进行液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)分析BKI1复合体组分,发现BKI1复合体中含有分子伴侣Hsp70.BKI1与Hsp70共定位在细胞膜和细胞质上.FoldIndex工具预测发现BKI1存在内在无序区域(Intrinsically Disordered Regions,IDR),表明在细胞中BKI1可能需要Hsp70帮助其正确折叠.半体内pull-down和双分子荧光互补实验(BiFC)表明BKI1可以与Hsp70在植物体内互作.同时,截短实验结果表明BKI1与Hsp70的底物结合结构域相互作用,是Hsp70的底物.     

环境条件对植物有机酸影响研究进展

全球环境变化日趋严重,环境变化在很大程度上会影响植物生长发育。有机酸是植物体内重要的代谢产物,具有重要的代谢功能,因此研究不同环境条件对植物有机酸的影响及其对环境因素的内在响应机制具有一定意义。目前,有关不同环境条件下植物形态、生长发育等研究相对广泛,但关于植物体内有机酸对环境变化的响应机理有待深入探究,综述了高浓度CO_2、水分胁迫、盐碱胁迫、重金属胁迫条件下植物有机酸种类、内源含量、分泌量的变化及其内在响应机制,为未来环境条件下的植物生长和作物栽培等生产实践提供理论依据,并展望有待深入的研究方向。     

植物细胞膜H -ATPase对必需矿质养分的适应性

植物细胞膜H -ATPase是初级转运蛋白,在各种离子和代谢产物的跨膜运输中起着重要的作用;介绍了植物细胞H -ATPase的结构、生化特性、生理功能与调控机制;重点综述了细胞膜H -ATPase的活性及其蛋白数量与基因表达对植物必需矿质养分的适应性.     

植物在渗透胁迫下信号转导的级联机制

研究植物在渗透胁迫下信号转导的级联机制,对于有效调控植物在逆境中的生长发育,提高其抗逆性和生存能力具有重要的指导意义．根据近年来国内外的研究成果和报道,综述了植物细胞在渗透胁迫下感受到信号后,相继产生许多信号分子,这些信号分子通过细胞壁-质膜-细胞骨架连续体,引起细胞骨架蛋白变构而传递信息,并与细胞膜蛋白、第二信使系统以及调节因子构成了信号传递网,最终有条不紊地引起特定的基因表达和应答．     

异源表达大豆GmNRT1-like提高拟南芥对低氮的耐受性

氮素是植物生长发育所需的重要元素,提高作物对氮素的利用效率可以减少化肥施用量并减轻对环境的污染,因此挖掘新的氮高效(NUE)基因成为了分子育种中的一项重要任务.在大豆中克隆到一个低氮上调表达的硝酸盐运输载体(NRT)家族成员Gm NRT1-like,进行了双元表达载体的构建并转化模式植物拟南芥,并在转基因拟南芥中对该基因功能进行了研究.研究结果表明,在低氮胁迫条件下,转基因植株产生更多的侧根,即其根系更发达.证明异源表达大豆Gm NRT1-like基因提高了拟南芥对低氮的耐受性.     

植物内生菌中生物碱成分研究进展

植物内生菌代谢产物具有丰富的化学结构多样性和广泛的生物活性,是极具潜力的药物研发资源.生物碱类化合物是植物内生菌代谢产物的重要活性成分之一.近几年从植物内生菌中发现了许多生物碱类成分,按照结构类型综述了2008—2014年间已报道的植物内生菌生物碱的来源、结构特点及生物活性的研究概况,并对植物内生菌生物碱的作用进行了展望.     

油菜素甾醇信号通路中BKI1互作蛋白ERD7的筛选与鉴定

油菜素甾醇(Brassinosteroid,BR)是一类重要的调控植物生长发育的激素,BKI1在BR信号转导通路中具有正负调控的双重功能.为了深入研究BK11正/负调控BR信号通路的分子机制,本研究使用BKI1作为诱饵蛋白对拟南芥cDNA文库进行酵母双杂交筛选,获得了一段新的与BR信号通路组分BKI1相互作用的肽段,BLAST搜索显示该肽段与拟南芥ERD7的N端序列一致.生物信息学分析表明ERD7是一个植物特异表达基因,在单子叶、双子叶、以及低等植物中保持很高的一致性.酵母双杂交方法证实全长ERD7与BKI1能够相互作用,Pull-down分析证实这两个基因在植物体内直接相互作用,烟草细胞瞬时表达显示ERD7和BKI1能够共定位于细胞质和细胞膜.BKI1和ERD7相互作用的发现为进一步研究BKI1的调控机制奠定了基础.     

水杨酸信号转导及其在植物抵御生物胁迫中的作用

水杨酸(SA)是植物防卫反应的重要内源信号分子,在植物抵御生物性胁迫中发挥重要作用.近年来,SA信号转导研究取得了较大进展,确定了以NPR1为中心组分的信号转导途径.同时发现,SA介导的植物抗逆途径与其他信号转导途径间还存在着复杂的对话机制.文中介绍了生物胁迫诱导引起PR-1基因表达的SA信号转导途径中的重要组分及其可能的模式,以及SA与其他信号分子如茉莉酸(JA)、脱落酸(ABA)和一氧化氮(NO)等之间的互作关系,并对这一领域今后的研究进行了展望.     

水杨酸在植物胁迫抗性中的作用机制

水杨酸（SA）是植物体内一种重要的内源信号分子，不仅能调节植物的一些生长发育过程，还在植物胁迫抗性中发挥着重要的作用。本文主要简要综述了SA在诱导植物抗性方面的作用，分析和揭示了水杨酸增强植物抗性的初步机理。     

提高毛状根中次生代谢产物含量的方法与技术

毛状根培养是生产植物次生代谢产物的新途径、新方法.如何提高毛状根中次生代谢产物的产量,成为毛状根培养研究的一个新热点.概述了在利用毛状根生产植物次生代谢产物过程中,通过改变培养条件以及应用生物技术来提高毛状根中次生代谢产物含量的研究方法和技术,为进一步培养毛状根生产次生代谢产物提供可参考的价值.     

脱落酸信号调控植物干旱胁迫响应的研究进展

对脱落酸代谢途径和信号途径在干旱胁迫响应中的调控作用进行了综述，揭示脱落酸介导的信号网络调控植物应答干旱的分子机制，同时对异三聚体G蛋白参与脱落酸信号调控干旱胁迫响应的最新研究进行介绍，最后对未来脱落酸调控干旱胁迫响应的研究方向提出了展望，以期为今后深入研究脱落酸信号调控干旱胁迫响应及培育抗旱能力强的植物提供理论参考.     

植物激素在果实与贮藏器官品质形成中的作用

植物激素广泛参与了各种植物生长发育过程,在植物新陈代谢中发挥着重要作用．大量研究表明：植物激素同样参与调控了果实或贮藏器官内各种同化物积累与代谢的各个环节,对同化物的运输与分配有着重要的影响．综述植物激素在植物果实或贮藏器官的品质形成中发挥的作用。以及可能的调控机制作可为生产者和相关技术人员提供参考．     

一氧化氮在植物中的信号分子功能研究：进展和展望

一氧化氮（NO）是一种生物活性分子,越来越多的证据表明它是生物体内分布最为广泛的信号分子之一．NO作为植物生长发育的一个关键调节因子,能对各种生物或非生物胁迫产生应答,在植物生长发育与环境互作的协调过程中起着中枢性的作用．近年来,对于一氧化氮在植物中分子功能的研究取得了较大进展,特别是其信号转导功能、对基因表达的调控和植物体内NO稳态平衡的维持等方面．文中较全面地介绍了植物体内NO的合成、功能、信号转导、对基因表达的调控以及植物体内NO动态平衡的维持等方面研究的进展,并对该领域今后的研究进行了展望．