光敏色素影响赤霉素调控的水稻幼苗光形态建成特征

赤霉素(gibberellin, GA)是一种重要的植物激素, 它与光敏色素协同调节拟南芥植株的光形态建成特征. 但是GA对水稻幼苗光形态建成和暗形态建成的影响, 特别是在此过程中光敏色素与GA之间的相互作用仍不清楚. 本研究利用野生型和光敏色素突变体(phyA和phyB)水稻作为研究材料, 分析了GA生物合成抑制剂多效唑(PAC)对黑暗和光照下生长的水稻幼苗胚芽鞘、地上部分和主根延伸以及光调控基因LHCB表达的影响. 据此推测, 在暗生长条件下, PAC处理能够抑制野生型水稻幼苗胚芽鞘的生长, 诱导LHCB基因的表达; phyA突变体对PAC处理的反应不如野生型敏感; phyB突变体和野生型反应基本相同. 在光照条件下, PAC处理能够抑制水稻幼苗地上部分的生长, phyB突变体对PAC处理的反应不如野生型和phyA突变体敏感. 此外, phyB介导的光信号负调控PAC诱导的主根延伸反应. 据此推测, GA是维持水稻幼苗暗形态建成、抑制光形态建成所必需的; 另一方面, phyA和phyB或正或负调控PAC所诱导的光形态建成反应. 本研究结果揭示了光敏色素和GA在水稻幼苗生长发育中的相互作用, 为进一步研究光和GA协同调控水稻发育的分子机制奠定了基础.     

水稻叶片中一种受光敏色素调控的光周期诱导蛋白

利用双向电泳技术,发现１４ｈ／ｄ照光的１０ｄ长日光周期处理可以在光敏核不育水稻农垦５８Ｓ（ＮＫ５８Ｓ）和对照农垦５８（ＮＫ５８）叶片中诱导出一种新蛋白,而１０ｈ／ｄ的１０ｄ短日光周期未能诱导此蛋白,该蛋白的分子量和等电点分别为３６ｋｕ和ｐＩ５．２。该蛋白同时出现在ＮＫ５８Ｓ和ＮＫ５８叶片中,表明ＮＫ５８Ｓ和ＮＫ５８对长白日胁迫作出手反应有一些可能是相似的。     

光敏色素作用和温度的关系

研究证明,不廿光敏色素调节黄化绿豆下胚轴原生质体的膨大反应不同：２９℃诱导瓜最强,１７℃接近其临界低温,３３℃时远红光失去对红光的逆转力,说明Ｐｒ和Ｐｆｒ信号传递链可能有差异,以地高辛标记光敏色素Ａ（ＰｈｙＡ）的ｃＤＮＡ克隆进行分子杂交,发现１７和３３℃下红光诱导的黄化燕麦幼苗中Ｐｈｙ Ａ基因表达抑制能力比在２６℃下减少一半多,但远红光的逆转作用在不同温度下差别很小,说明不同植物的不同光敏色素反应     

植物远红光受体——光敏色素A的研究进展#br#

光敏色素是植物中感受红光和远红光的光受体,而光敏色素A(phyA)是植物中唯一感受并响应远红光信号的光受体。phyA以Pr形式在细胞质中合成,接受光照后被激活,转换为具有生物活性的Pfr形式。Pfr形式的phyA与穿梭蛋白FHY1/FHL结合并被转运进入细胞核,在细胞核中与FHY1/FHL分离;FHY1/FHL出核,进行下一个转运phyA进入细胞核的循环。近年发展的phyA数学模型指出,phyA受体Pr与Pfr形式间的转换,以及特异性依赖FHY1/FHL转运进入细胞核,决定其成为植物远红光的光受体。在细胞核中,激活形式的phyA与COP1和SPA蛋白直接相互作用,抑制其形成有功能的E3泛素连接酶复合体;从而使转录因子HY5等蛋白能够积累,促进光形态建成的发生。Pfr形式的phyA也可以与转录因子PIFs相互作用,并介导PIFs的快速磷酸化和降解,从而解除PIFs对光形态建成的抑制作用。FHY3和FAR1是转座酶衍生的一类转录因子,能够在远红光下直接激活FHY1/FHL的基因表达;而HY5能够负反馈调控FHY3/FAR1对于FHY1/FHL的转录激活作用,从而维持远红光信号的动态平衡。Pfr形式的phyA在细胞核内能够被磷酸化,磷酸化的phyA是COP1/SPA的E3泛素连接酶复合体优先降解的底物;而最新的研究表明,磷酸化的phyA可能是一种活性更强的形式,在诱导植物远红光信号响应中扮演重要的角色。     

光敏核不育水稻育性相关基因cDNA片段的分离

光敏核不育水稻是我国特有的水稻种质资源,对于按“两系法”途径实现水稻杂种优势育种有着重要意义。采用ｍＲＮＡ差别显示技术,分析了处于不同光周期条件下,光敏感核不育水稻农垦５８Ｓ和常规晚粳品种农垦５８幼穗中基因的表达情况,成功地建立了适合水稻幼穗ｍＲＮＡ差示的优化体系,并筛选获得了５８Ｓ长日处理条件下３条特异表达的ｃＤＮＡ片段经同源比较认为这些ｃＤＮＡ片段可能与幼穗的发育和成熟有关。     

与水稻光敏核不育性相关的cDNA片段的鉴定和染色体定位

对利用ｃＤＮＡ－ＲＡＰＤ技术获得的光敏核不育水稻可育和不育幼穗ｍＲＮＡ差异表达的ｃＤＮＡ片段进行Ｎｏｒｔｈｅｒｎ杂交鉴定,获得１个与光敏核不育性相关的阳性片段ＲＰＧ４３。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交及相应的ＲＡＰＤ分析表明,ＲＰＧ４３为单拷贝序列,是转录后的加工产物。序列分析表明,ＲＰＧ４３长度为７４４ｂｐ,其中第１２６～１８５的６０个碱基与人类１１号染色体的ｐａｃ ｐＤＪ３５６ｄ６ ＤＮＡ序列有７２％的     

具有环指结构域的E3泛素蛋白连接酶SDIR1正向调控拟南芥胁迫响应的脱落酸信号传导途径

2007年6月15日，中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗博士实验室在The Plant Cell在线发表题为“SDIR1 Is a RING Finger E3 Ligase That Positively Regulates Stress—Responsive Abscisic Acid Signaling in Arabidopsis”的论文，报道了一种具有环指结构域的E3泛素蛋白连接酶SDIR1正向调控拟南芥胁迫响应的脱落酸信号传导途径．     

两种藻蓝蛋白的光动力光敏性质研究

利用顺磁共振谱仪研究两种同源的藻胆蛋白－高等红藻中Ｒ－藻蓝蛋白和螺旋藻中Ｃ－藻蓝蛋白光动力光敏性质。发现在固定捕获剂和藻胆蛋白浓度及光强的情况下,样品ＥＳＲ信号强度随光照时间而增加;固定捕获剂浓度和光照条件,样品的ＥＳＲ信号强度随藻胆蛋白浓度而增加。自由基信号在一定藻胆蛋白浓度和光照时间不达到饱和点。在同等条件下,Ｒ－藻蓝蛋白比Ｃ－藻蓝蛋白有更强的ＥＳＲ信号,表明前者有更强的自由基产生效率。     

对光敏水稻研究的回顾与反思: 植物光周期现象中叶片信息对茎端的形态建成事件有专一性吗?

根据近10多年来从事水稻光周期敏感核不育研究的经验,对该领域中研究思路和结果的发展与变化进行了概要地回顾。并根据该领域研究中所出现的新现象和新数据,对长期以来在植物光周期现象研究中占统治地位的开花素假说及其思维方法进行了认真的反思,发现在开花素学说及类似的对值物光周期现象的研究思路中,忽略了一个关键性的问题,即对叶片信号物质所引起的开花现象是否一定应该具有专一性,提出了一个新的观点,即在植物光周期现象的叶片信号与茎端形态建成事件之间,叶片信号不具特异性,光周期反应中茎端形态建成主要由茎端决定。     

茉莉酸信号传导途径参与了水稻的虫害诱导防御过程

采用RT-PCR的方法, 对茉莉酸信号传导途径在水稻虫害诱导防御中的作用进行研究. 结果表明, 斜纹夜蛾危害能够明显诱导水稻茉莉酸合成途径的关键酶脂氧合酶和丙二烯氧化物合成酶基因的表达, 而且外源茉莉酸处理和斜纹夜蛾危害对脂氧合酶、丙二烯氧化物合成酶以及蛋白酶抑制剂等水稻虫害防御基因的表达有相同(似)的诱导作用, 表明斜纹夜蛾危害可能会诱导水稻启动茉莉酸信号传导途径, 从而使水稻产生诱导防御机制. 虽然机械损伤和褐飞虱危害对脂氧合酶基因的表达有一定诱导作用, 但对丙二烯氧化物合成酶的表达无明显影响. 然而, 褐飞虱危害对水稻防御基因PR-1a和几丁质酶等病原相关蛋白以及水杨酸生物合成途径的关键酶苯丙氨酸转氨酶有不同程度的诱导作用, 说明褐飞虱危害可能启动了水稻水杨酸或其他信号传导途径从而产生诱导防御作用.     

Molecular mechanism of cross-talk between abscisic acid and RALF peptide in Arabidopsis

<正>With the support by the National Natural Science Foundation of China,the research team led by Prof.Yu Feng(于峰)at Hunan Province Key Laboratory of Plant Functional Genomics and Developmental Regulation,Hunan University,uncovered the mechanism of crosstalk between abscisic acid(ABA)and Rapid Alkalinization Factor(RALF)peptide in plants,which was published in PNAS(2016,113(37):E5519-E5527).     

In-situ TEM experiments demonstrate large plasticity in pure magnesium mediated by pyramidal dislocations

<正>With the support by the National Natural Science Foundation of China,the research team led by Prof.Shan ZhiWei(单智伟)at the Center for Advancing Materials Performance from the Nanoscale(CAMPNano),State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials,Xi’an Jiaotong University,clarified the controversies regarding pyramidal dislocations that are critical to understanding the ductility of     

Intrinsic BET inhibitor resistance in SPOP-mutated prostate cancer is mediated by BET protein stabilization and AKT-mTORC1 activation

正Subject Code:H16With the support by the National Natural Science Foundation of China,a collaborative study by the research groups led by Prof.Wang Chenji(王陈继)from Fudan University,Prof.Huang Haojie(黄浩杰)from Mayo Clinic and Sun Yinhao(孙颖浩)from the Second Military Medical University have uncovered     

Branched-chain amino acid catabolism promotes thrombosis risk by enhancing tropomodulin-3 propionylation in platelets

正With the support of the National Natural Science Foundation of China,the research team led by Prof.Liu JunLing(刘俊岭)at the Department of Biochemistry and Molecular Cell Biology,Shanghai Jiao Tong University School of Medicine,uncovered the function of Branched-Chain Amino Acid(BCAA)catabolism in thrombosis formation,which was published online in Circulation (March 23,2020).     

中国籼稻亚种内的群体结构及地理生态分化

籼稻是亚洲和世界其他一些地区广为种植的主要栽培稻亚种,同时也是我国杂交水稻恢复系的主要来源.研究籼稻亚种内的遗传结构和遗传多样性对中国栽培稻亚种内的分类和演化以及水稻杂种优势利用具有重要的理论和实践意义.本研究通过36个SSR标记对1582份籼稻地方品种的群体结构和地理生态分化进行了分析.结果表明,利用分子标记所做基于模型和基于遗传距离的群体结构表现一致,即早籼稻生态型可划分为4个地理生态群,中间型生态型可划分为3个地理生态群,晚籼稻生态型可划分为2个地理生态群.当地的生态环境和空间隔离是形成地理分化的主要原因.地理生态群既体现了品种间的遗传差异又是对不同生态环境适应的反映,可用于籼稻亚种内杂种优势群划分的依据.根据SSR标记在各个生态型及地理生态群的基因型分布,筛选了可用于鉴别各生态型和地理生态群的SSR特征等位变异并建立了相应的SSR分子判别式.通过SSR分子判别式选择籼稻的中间类型开展籼粳杂种优势研究以及选择不同地理生态类型开展籼稻亚种内杂种优势研究,有助于突破籼粳杂种优势利用的障碍和加强籼稻亚种内杂种优势利用.