虚拟植物的研究进展

虚拟植物即应用计算机模拟植物在三维空间中的生长发育状况,是近20年来随着信息技术进步而迅速发展起来的研究领域,在农学、林学、生态学、遥感等众多领域有着广阔的应用前景。通过概述虚拟植物的研究意义、方法和国内外最新进展,探讨了虚拟植物模型在农业领域应用的关键问题,包括植物与环境相互作用关系的定量化及模拟机制,根系的虚拟等。对虚拟植物模型在农业领域中的应用,如通过虚拟试验对农田水分、养分利用进行精确定量化研究、作物株型设计、栽培措施优化等进行了展望。     

植物遗传工程的研究进展

1983年,人类首次把能制造蛋白质的外来基因移入了植物细胞内。这一壮举开创了植物分子生物学的新纪元。不久,科学家将创造出成熟而不变软的西红柿、不合咖啡困的咖啡豆、甚至能创造出对地球变暖有抵抗力的植物来。遗传工程尽管不能完全取代传统的育种方法,但生物学家确实能利用这一方法将自然或人工制造的基因在根本不能发生有性生殖的两个物种之间移来移去。现已有两家生物技术公司(即美国生物资源遗传工程公司和高级聚合物系统公司)决定利用这一转基因作物生产的黑色素开发新型护肤剂。生物学家创造首批遗传工程植物所用的工具是叫作根瘤农杆菌的微生物。这种微生物是天然的遗传工     

禾谷类植物再生与遗传操作的进展

具有重要经济价值的禾谷类和其他禾本科作物通常很难于进行体外操作。已经证明,由单细胞再生植株是异常困难的,而这是细胞和分子操作的前提。因此,这类植物至今仍在植物生物技术的主流之外。胚发     

禾本科植物离体再生的研究进展

通过培养细胞再生植株是植物生物工程的一个重要组成部分.禾本科植物的细胞和原生质体培养再生植株的发展,以及基因的转化,给遗传基因调控和改进粮食植物提供了机会.     

植物雌性不育的研究进展

本文对植物雌性不育的研究作了综述总结。至今,许多植物已发现有雌性不育现象,人们对其进行了细胞学、胚胎学和遗传学研究,同时也探讨了植物雌性不育的发生机制。然而,仍需要对植物雌性不育进一步深入广泛地进行研究,以便加强对植物雌性不育的认识,并在和实践中利用植物的雌性不育。     

植物果糖激酶研究进展

植物糖代谢是植物科学研究领域的前沿和热点.果糖是植物糖代谢的重要参与者,果糖磷酸化则是果糖进入代谢途径的第一道生化反应.植物果糖激酶是果糖磷酸化的高效酶,调节细胞中的果糖浓度以及有机碳在细胞中的分配及流向,在调控植物生长发育、代谢和响应环境胁迫中发挥了非常重要的作用.近年来,有关植物果糖激酶的研究越来越多,其参与生理和代谢功能的重要性也逐渐凸显,但果糖激酶参与调控的生理代谢功能和分子机制仍有待进一步深入研究.为系统地总结植物果糖激酶的特点及其在生命活动中的重要功能,本文综述了果糖激酶在调控植物生长发育、响应逆境胁迫、光合作用及代谢通路中的重要作用,并提出了今后的研究趋势,以期为植物果糖激酶研究提供参考.     

植物中间纤维研究进展

中间纤维是细胞骨架系统中最为复杂而又十分重要的一种类型,高等动物细胞中产纤维于６０年代末陆续被发现,８０年代以来其分子水平的研究已非常广泛和深入,９０年代,低等后生生物包括昆虫细胞存在ＩＦ的事实也被广泛承认,而植物细胞中是否存在ＩＦ？这一总是一直吸引着大批科学工作者的兴趣,英国Ｌｌｏｙｄ实验室较早开展植物ＩＦ的研究工作,他们曾观察到植物细胞中存在７ｎｍ抗去垢剂的纤维束,并存在类似ＩＦ的抗原,自１９     

植物抗体基因工程研究进展

抗体基因工程与植物生物技术相结合产生了植物的抗体,研究表明,工程抗体中不论是全抗体或小分子抗体,在植物中表达后都具有与抗原结合的活性,即具功能性,从而使植物抗体的研究备受人们的关注。目前主要在下述３个方面开展研究;     

植物基因工程研究进展

植物基因工程,是80年代初发展起来的一门崭新的、涉及到多种学科的边缘分支交叉学科。它熔科学技术于一炉。因为它与植物的育种和创造新型的物种密切相关,所以它刚一问世,就像一棵破土而出的幼苗一样,发展十分迅速,显示出无与伦比的强大生命力。     

新型冠状病毒基本再生数研究进展

新型冠状病毒肺炎是由一种新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的新发传染病.在传染病流行病学中,基本再生数是可用于衡量传染病传播能力的一个定量参数,若R0>1,提示病例数会呈指数增长造成疾病暴发或流行;若R0=1,提示该种疾病将在人群中持续存在并保持稳定;若R0<1,提示传染病将会逐渐消失. R0可通过传播动力学模型构建并求解微分方程,或采用最大似然法估计、随机模拟等方法估计.随着全球新型冠状病毒肺炎疫情快速蔓延,有关SARS-CoV-2基本再生数的研究证据日益增多.经过同行评议的国际期刊发表文献所估计的中位R0约为3.15 (95%CI:2.26～6.20),而预印本文献估计R0为3.01 (95%CI:1.99～5.44),中文期刊估计为2.55 (95%CI:1.61～3.55),英文期刊估计为3.10 (95%CI:2.09～6.05).随着干预措施的实施,再生数呈下降趋势.本研究综述了SARSCoV-2的基本再生数R0相关研究,以期为了解病毒相关传播动力学特征提供科学依据.     

植物超越补偿作用的研究进展

超越补偿是植物对伤害产生的一种自我调节能力,这种能力产生的理论基础是生长冗余.适度减少生长冗余,使有限的生物能朝着有利于经济产量形成的组织器官进行再分配,以提高农林业生产的经济效益.本文从超越补偿的实践基础出发,进一步阐述了超越补偿作用的本质、生理学机制及产生超越补偿的外界条件;并探讨了超越补偿在生理学、生态学及栽培学方面的意义,为超越补偿理论在农作物栽培和农、林害虫防治等方面的应用提供科学依据.     

能源植物的研究进展及其发展趋势

能源危机是人类即将面临的巨大挑战，生物质能源的开发利用已成为当今国际上的一大热点。本文简要介绍了国内外能源植物的研究现状，并对如何发展我国能源植物提出了几点建议。     

植物生殖的定量细胞学研究进展

当代植物胚胎学的主要任务在于揭示植物有性生殖过程——植物生殖细胞的产生、受精作用以及胚胎发育的基本规律.而植物生殖过程中的复杂问题,必将促使这门学科不断应用各种新的方法和技术来逐步解决.近年来,研究植物生殖的细胞生物学就是植物胚胎学与细胞生物学相互渗透和结合的产物,被认为是一个新的学科生长点.定量细胞学(Quantitative cytology)研究则是这个新的生长点上一个正在迅速发展的方向. 定量细胞学是应用电子计算机技术和数理方法通过对生物细胞的空间形态以及特征参数进行定量分析,从而揭示其结构与功能之间相互关系的一门边缘学科.随着细胞超微结构研     

植物反转录转座子功能研究进展

反转录转座子(retrotransposon),是一类以RNA为中介,在反转录酶的参与下,进行自我复制并整合到基因组其他位点中的转座元件(transposableelements,TEs).反转录转座子是许多真核生物基因组的主要组成部分,在高等植物如玉米、小麦等作物中含量丰富.这些反转座子的功能及生物学意义一直以来都存在争议,但越来越多研究表明,它们对于邻近基因的表达调控以及整个生物体基因组的进化有着深远的影响.本文主要从反转座子与非编码RNA的联系及其转座过程所产生的基因结构变异、反转座基因等方面,概述了植物中反转座子功能的相关研究进展.     

废旧纺织品的资源化循环再生利用研究进展

随着社会的快速发展和人民生活水平的显著提高,人们对穿着时尚化的需求使纺织品的更新换代愈加频繁、新型纺织品生命周期也越来越短,这产生了大量的废旧纺织品.同时,由于技术与经济瓶颈,我国废旧纺织品再生行业产业链亟待完善,使大量的废旧纺织品无法进行资源化利用,给环境带来了巨大的压力,也给人类健康带来了巨大隐患.基于此,本文回顾了废旧纤维制品的最新研究进展,总结其特点,指出废旧纺织品回收行业所面临的技术壁垒,并从废旧纺织品回收的安全性、高效性、可持续性和规范性方面进行展望,为进一步践行绿色发展理念,推进废旧纺织品的循环再生而努力,以期推动纺织品的转型升级.     

植物ABCG转运蛋白功能的研究进展

高等植物中细胞器及细胞之间是由生物膜分隔开来,但在植物的生理代谢及应对逆境胁迫的过程中,细胞器及细胞之间需要大量的信号与物质的交流.多数情况下,这些跨膜交流由膜上的转运蛋白来执行,其中以ABCG亚家族为代表的ABC转运蛋白家族是一类介导多种不同类型物质的跨膜转运以完成相应功能的转运蛋白.植物比其他真核生物拥有数量更多的ABCG转运蛋白,表明植物中ABCG转运蛋白具有多样且重要的功能. ABCG转运蛋白不仅参与植物正常生长发育过程中许多物质的转运,执行诸多重要的生理功能,还广泛参与植物对干旱、重金属、温度、渗透和抗生素等非生物胁迫,以及病原菌、害虫和植物化感作用造成的生物胁迫响应过程中的信号与物质转运,说明ABCG既与植物的正常生长发育相关,也在植物抵抗逆境胁迫中发挥重要作用.本文对植物ABCG转运蛋白的结构、分类、生理功能及在抗生物与非生物逆境胁迫的功能进行系统总结,为深入了解植物ABCG转运蛋白多样化功能、研究趋势和利用植物分子育种技术对ABCG基因进行表达调控以获得具有优良特性的植物新种质提供重要借鉴和参考.     

植物F-box蛋白质及其研究进展

在真核生物中，由泛素介导的蛋白降解途径与细胞的分裂、发育、代谢、免疫等许多复杂的生理过程密切相关。F-box蛋白质通过参与SCF复合体的形成介导了泛素化蛋白底物的特异性识别，在其降解过程中发挥关键作用。目前，从拟南芥和金鱼草中发现了多个已知功能的F－box蛋白质，它们分别参与了生长素信号转导、花器官发育、开花和叶片衰老等多种生物学过程。拟南芥全基因组序列分析表明，它可能编码1000多个F－box蛋白质，约占全部预测蛋白质的5％。这些结果说明，F－box蛋白质介导的泛素化蛋白质降解途径可能是植物基因表达调控的一个非常重要的机制。本文主要介绍了SCF复合体和已知植物F－box蛋白质及其生物学功能。     

植物受体激酶的结构与功能研究进展

作为多细胞营固着生长的生命体,植物需要对外界多变的环境及内部不同组织细胞之间协调发育的多样信号做出精确的反应.与多细胞动物主要通过数量巨大的GPCR等受体蛋白参与细胞与环境及细胞之间的交流不同,植物主要靠数目庞大的植物受体激酶来完成相应功能.通过30多年的深入研究,植物受体激酶的功能研究取得了极大的进展,研究发现,植物受体激酶参与植物多种多样的生理病理过程,包括生长发育、气孔发育、分生组织发育、抗病、花粉管吸引和自交不亲和等.这些受体激酶的结构生物学研究在近10年取得了一系列重要的成果,使我们对各种受体激酶的配体识别及活化机制有了系统的认识.2017年国家自然科学奖二等奖授予"油菜素内酯等受体激酶的结构与功能研究",也是对这些成果的肯定.本综述对参与不同过程的受体激酶结构进行总结描述,随后对受体激酶的识别及活化规律进行总结,最后对该领域尚未解决的问题及研究方向提出展望.