关于植物器官培养中细胞脱分化问题的探讨

引言自从1902年哈伯兰特(G. Haberlandt)预言“即使用高等植物的离体活细胞,将有可能长成植物体”之后,经1958年斯图尔德(F. C. Steward)成功地用野生胡萝卜离体组织的游离细胞,在人工灭菌条件下培养,观察到与一般胚胎发育的正常过程相似的有规律的生长发育过程,最后长成幼植物,实现了哈伯兰     

藻类天线系统的结构与功能研究进展

藻类在植物进化序列中处于低等的光合细菌和高等植物之间.藻类和高等植物光合器相似,它们都有光系统Ⅱ和光系统Ⅰ两个光合反应中心,因而它们具有相似的光合作用功能,因此藻类光合作用的研究具有一般的意义;另一方面,高等植物的捕光天线是类囊体膜内的叶绿素,而藻类的捕光天线色素主要集中于紧连在类囊体膜外的藻胆体内.藻胆体是由多种藻胆蛋白组成的超分子复合物,含有数百个开链四吡咯色团,分子量高达几百万道尔顿.藻胆体的核心部分是变藻蓝蛋白,由核心向外放射状排列六根由藻红和藻蓝蛋白构成的天线杆,藻胆体的结构如图1所示.各种藻胆蛋白的巧妙搭配使得藻胆体内具有非常高能量传递效率(90%以上).因而,研究藻类天线系统的结构与功能,弄清其中高效能量传递的分子机理,对人工利用太阳能和光能转换器件的开发有借鉴和指导意义,多年来,藻类天线系统的结构与功能研究一直是重要的研究课题之一.     

水稻质体发育过程中DNA分子动态变化的初步研究

有关高等植物质体发育过程中DNA分子的动态变化,迄今仅在小麦中有报道。本文报道我们应用DNA专一荧光染料DAPI(4′,6-diamidino-2-phenylindole)同质体DNA的结合,对水稻质体发育过程中质体DNA的动     

海带和裙带菜组织培养的初步观察

高等植物体细胞发育的全能性,于50年代首先在胡萝卜根的韧皮部细胞见到。而高等植物从组织培养中长出完整植株的已履见不鲜。大型海藻的组织培养和体细胞发育全能性的研究目前做的很少。日本学者在海带的组织培养中应用激动素曾得到孢子体。我们实验室在这方面做了一些实验,应用新的人工合成的激素进行组织培养,取得了一些初步结果。这些实验表明,单个体细胞能长成完整的植株。本实验着重用藻体的切块(外植体)进行培养,在性质上是组织培养,由此观察到一些有关体细胞发育全能性的材料。     

植物茸毛形成的分子机制及其生理功能

在植物体生长发育过程中,茸毛作为植物抵御自然灾害的一道天然屏障,对于抵御紫外线辐射、病原菌侵袭、食草动物取食及水分过度蒸腾等方面起着不可或缺的作用.目前的研究表明,不同植物体茸毛的形成受多类型、多基因共同调控构成一个复杂的网络系统,在拟南芥中茸毛的形成调控还存在一系列的竞争机制对基因的活性进行促进和抑制.茸毛在发育过程中还能够与周围环境相互作用,如对光的反射和光量子辐射拦截,叶片的热量平衡,水分蒸发和气体交换等.而且茸毛对农作物种植和生产利用都具有重要的经济价值和参考意义.本文综述并分析了近年来植物体茸毛形成相关基因调控以及茸毛生理特性等方面的研究进展,旨在阐明茸毛形成相关基因调控植物体茸毛形成的机制以及茸毛在环境相互交互过程中各种生理生化特点,为进一步开展茸毛基因挖掘及其功能特性的相关研究提供重要的理论依据.     

高等植物细胞质雄性不育的核质关系研究

据Edwardson 1970年统计:已在80多种高等植物中发现了具有细胞质遗传的雄性不育品系,细胞质遗传的雄性不育系大都可通过核置换回交育成.由于核质代换系因核质关系改变后产生的一系列异常的遗传效应,尤其是其雄性不育特性在生产上有应用的可能性,引起各国学者的关注并因此对细胞质遗传的雄性不育的遗传现象进行了细胞学、遗传学的研究.研究结果为探索高等植物细胞质在进化中的作用提供了可能性和依据.     

煤炭地球上的能源之星

煤炭是由古代高等植物生成的,而低等植物形成石煤。     

植物激素在农业上的应用

植物激素的由来植物激素或植物生长物质,是植物体中存在的一类有机化合物,在很低的浓度时,就对各种生理功能有调节的作用。它可以在植物体中由合成的地方运转到作用的地方,但很少有专一性。     

抗乙型脑炎病毒单克隆抗体重链可变区基因在烟草中的表达

自Hiatt等1989年首次报道了在植物中进行抗体基因的表达研究以来,至今短短数年,这类研究已日益广泛深入。目前,利用转基因植物和植物细胞表达工程抗体基因进行抗体的生产、作物抗病育种以及植物代谢调控和发育的研究已经成为生物技术中的一个新途径,新的生长点。这是免疫学和植物科学在分子水平上有机结合的产物。现有的证据表明,不仅高等植物,单细胞绿藻也可以表达抗体基因。高等植物不仅可以表达简单的单域抗体基因,也可以表达更加复杂的IgA-G杂合抗体基因,并在体内装配出双分子dIgA-G和带分泌组分(SC)的SIgA-G,利用转抗体基因植物进行抗病育种,植物代谢和发育的研究也取得令人瞩目的进展。     

高等植物光系统Ⅰ-捕光天线Ⅰ(PSⅠ-LHCⅠ)超分子复合物的晶体结构和能量传递途径

光合作用光能的吸收、传递和转化是由位于光合膜上具有特定的分子排列和空间构象的色素蛋白复合物光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)所推动的.其中PSⅠ是一个具有极高效率的太阳能转化系统,其量子转化效率几乎为100%,但其高效吸能、传能和转能的结构基础尚不清楚.从高等植物碗豆的叶片提取了高纯度的光系统Ⅰ-捕光天线Ⅰ(PSⅠ-LHCⅠ)色素蛋白超分子复合物,并制备和解析了其2.8?的晶体结构[1].PSⅠ-LHCⅠ超分子复合物由16个蛋白亚基组成,总分子量约600 k D.本结构全面解析了高等植物PSⅠ-LHCⅠ的精细结构,揭示了PSⅠ-LHCⅠ的4个不同的捕光天线(Lhca1,Lhca2,Lhca3,Lhca4)在与PSⅠ核心复合物结合状态下的结构和它们的异同,以及它们之间的相互关系;揭示了LHCⅠ全新的色素网络系统,辨别了叶绿素a和b的不同位置,并阐明了4对红叶绿素(red Chls)和13个类胡萝卜素的结合位点和结构.根据所解析的结构,提出了由LHCⅠ向PSⅠ核心复合物能量传递的4条重要的可能途径.这些结果为揭示高等植物PSⅠ高效吸能、传能和转能的机理奠定了坚实的结构基础.本文将介绍所解析的高等植物PSⅠ-LHCⅠ的精细结构,并讨论PSⅠ-LHCⅠ能量传递机制.     

阿尔金走滑断陷盆地的确定及其与山脉的关系

阿尔金断裂带中段发育一种特殊的长条状盆地地貌, 其长宽比略大于50. 盆地两侧的长边界由直线型具走滑分量的正断裂控制, 盆地内分布新生代地层, 阿尔金主断裂通过盆地, 并在盆地内形成一系列走滑地貌. 以盆地为中心两侧为反向的逆冲构造, 使盆地两侧的由古老变质岩组成的地质体垂向挤出, 构成在盆地两侧且平行于盆地的长条形山体(山脉), 这种特殊地貌称之为走滑断陷盆地. 该巨型长条状走滑断陷盆地于上新世开始形成, 晚更新世时期其地貌特征基本形成, 它是阿尔金断裂带走滑变形过程中形成的特殊类型的地貌, 是转换挤压作用和隆升作用的共同结果.     

为高度丰收服务的土壤微生物学

生物因子与土壤生成土壤学由於В.В.杜库契也夫的经典著作而形成为一门科学。В.В.杜库契也夫的功绩在於他创造了土壤学说,这个学说把土壤看成在一系列自然因子共同影响下发育的特殊的自然历史体。按照В.В.杜库契也夫学说,成土过程的特性决定於:(1)母质、(2)氣候、(3)植物、(4)地形、(5)地区年龄。В.В.杜库契也夫强调指出上述每一因子对於土壤形成都是同等重要的。В.В.杜库契也夫明确地说明了土壤这一概念。按照他的意见,应该把那些由於水分、空气     

P680模型的理论研究

高等植物的光系统Ⅱ(ＰＳⅡ)是目前光合作用研究中最重要的前沿领域之一[1].Ｐ680是ＰＳⅡ的原初电子供体,它是ＰＳⅡ实现光能转化和水裂解的关键组分,对其结构和性能进行深入研究有重要意义.前人已提出多种Ｐ680结构模型,其中代表性的有:(1)单体模型[2];(2)双体模型.双体模型包括2种:(ⅰ)平行模型[3];(ⅱ)夹角模型[4](此外还有多体模型[5],我们考虑到多体模型可以由双体模型组合得到,故将此模型归入双体模型).由此可见,目前对于Ｐ680的结构还存在很大争议.我们采用量子化学计算中的ＣＮＤＯ法[6],对这些Ｐ680结构模型进行理论研究.计算中Ｐ…     

用Percoll自成梯度分离乙醛体和线粒体

乙醛酸循环体(简称乙醛体)是一类单层膜包被的细胞器。在高等植物,乙醛酸循环的酶和脂肪酸β-氧化(糖元异生途径的最初部分)定位其内。植物的乙醛体习惯上用蔗糖密度梯度离心分离,并迁移到1.25 g/cm~3的密度区带(54％蔗糖)。用这种方法试图取得完整的乙醛体一直没有成功。Mettler等报告用0.5 mol/l蔗糖的Percoll梯度分离了乙醛体,但得     

植物体经络、穴位与针刺术

近年来的研究已经证实,人体和动物体上普遍存在着穴位和经络。既然植物体与动物体都是按照同样的原则——生物体结构三定律构成的,那末作出如下的类比推论,也是很自然的:植物体极其可能存在着经络系统,用针法刺激植物体特定的穴位,也将会产生某种效应。     

水稻不同倍性的幼穗在离体培养中的反应

幼穗发育是水稻一生中包含的形态结构变化最为复杂的时期,呈现出一系列形态与生理的变化。不同倍性的水稻在幼穗发育的不同时期离体培养的反应,尚未见报道。本文着重研究了同源二倍体、三倍体、四倍体与异源三倍体诱导率与分化率的差异,以便推动无性繁殖系的快速繁殖的研究。     

激素水平与试管苗离体茎段嫁接体维管束桥分化的关系

黄瓜试管苗离体茎段嫁接体的发育受培养基中外源激素生长素 (IAA)和玉米素 (ZT)的调节 .通过对嫁接体发育期接合部及嫁接体各部分IAA、玉米素及玉米素核苷 (Z +ZR)的ELISA分析 ,发现嫁接接合部维管束的再生受IAA和Z +ZR含量的共同调节 ;连接接穗和砧木维管束桥的分化比维管束的网联要求更高的IAA水平及IAA/ (Z +ZR)比率 ;植物激素是嫁接体发育的控制因子之一 .     

小分子RNA的切除活动

自1989年发现基因沉默现象以来,关于小分子RNA不同作用的新报告接连不断.这些作用,包括调控信使RNA(mRNA)转译成蛋白质;确定染色体的构象;调节干细胞的更新;抗病毒和可能引起有害突变遗传因素的保护作用.动植物中的小分子RNA分为三类,即miRNA,siRNA和与Piwi相互作用的piRNA.miRNA是由基因组编码,被加工成22个碱基对,和同源mRNA相互作用,调节它们的转译活动,并对发育过程产生影响的一类分子.siRNA的长度是21个碱基对,由双链RNA前体产生,这些前体包括病毒和同系转位子在内.而最近才发现的piRNA,是存在于果蝇和动物的种系内,一般是由25个碱基对组成,和可转移的成分及另外一些序列相似.     

叶片光合细胞在人工培养下的生长和分裂

高等植物叶片的绿色细胞,具有植物界特有的叶绿体,是利用太阳能进行光合作用的重要功能细胞。我们在小麦、水稻、玉米等作物叶片细胞研究中,了解到这种细胞在结构上的多样性与复杂性,是研究叶绿体的结构与功能的重要材料,而绿色光合细胞和叶绿体的离体培养则是研究叶绿体结构与功     

水稻花发育基因调控的研究进展

开花是高等植物从营养生长转向生殖生长的一个重要的生理过程。近几年来对水稻开花的研究取得了一些新的进展。分析了水稻从营养生长向生殖生长转化过程的基因控制,以及环境因素与植物内在发育程序对控制水稻开花时间的基因的影响,阐释了与拟南芥花器官发育的ABC模型相似的水稻的花器官发育机制,简述比较遗传学中利用基因共线性对开花控制位点的研究,这些研究结果与寻找更多的水稻开花基因并研究其功能提供了有意义的启示。