光对高等植物基因表达的调控作用

光是高等植物生长发育及其分化过程中的一个极为重要的环境因子。除利用光能来转化和贮藏能量的光合作用这一高能反应外,植物对光的另一个低能反应——光形态建成反应已日益受到研究者们的重视。植物的光形态建成反应实质上是受光调控的植物的生长、发育和分化的过程。这个过程中,光的几个参数都很重要,它们是:光谱质量(光质)、光照度(光强)、光照频率(单位时间的照光次数)和持续时间、以及光照的空间对称性与非对称性。从40年代发现光敏色素至今,人们对于植物对光的反应的研究已分别从植株、器官、组织、细胞及分子水平进行了大量的工作。去年10月在日本召开的第16届国际植物学会议,专门讨论了植物光敏色素及植物的光形态建成,会议的论文几乎都是从分子水平上进行的,特别是其中有相当数量的报道是关于高等植物的基因表达受光调控方面的研究成果,表明植物光生物学的研究益已进入分子生物学时代。     

植物身上的动物特征

植物也有眼睛 科学家们发现,植物不管是高大的树木、芬芳的花朵,还是遍及天涯海角的小草,都能看见光,会对光做出反应.所以说,植物也有眼睛.但植物的眼睛是人的肉眼看不见的,只能用高倍显微镜才能看见,它是植物细胞中含有的一种专门的色素--视觉色素,就是这些带染色体的蛋白质分子具有吸收光的能力.     

植物身上的动物特征

植物也有眼睛 科学家们发现,植物不管是高大的树木、芬芳的花朵,还是遍及天涯海角的小草,都能看见光,会对光做出反应。所以说,植物也有眼睛。但植物的眼睛是人的肉眼看不见的,只能用高倍显微镜才能看见,它是植物细胞中含有的一种专门的色素——视觉色素,就是这些带染色体的蛋白质分子具有吸收光的能力。植物凭借这种眼睛,从根部到叶尖,形成完整而灵敏的视觉系统,对光产生反应,指挥和控制花的开合、叶子的方向和植物的高低等。     

红藻坛紫菜(Porphyra haitanensis)中功能光敏色素的存在

高等植物中普遍存在光敏色素是早为人们所知的,但是它在低等植物中是否存在至今仍然有争论。Salisburg总结了早期的研究指出:未曾发现在真菌和藻类中存在光敏色素的证据,绿藻是例外,因而光敏色素似出现于在系统演化上只有叶绿素a和b为其光合作用受体色素的植物中。其后,Rentschler报告了甘紫菜(P.tenera)单孢子发育的光周期的诱导;Dring发现甘紫菜孢子囊的发生能在长暗周期的中间被瞬间的红光所打断,而再为远红光所     

植物的“眼睛”在哪里?

地球上的生命经过漫长的演化,形成了目前的动物和植物。通常,动物可利用眼睛感知光线,然后将光信号转换为电脉冲传送到大脑来解释所看见的东西。此外,动物还能根据环境的变化和自身的需求自主移动。植物的生长发育和生活方式与动物存在显著差别,它们没有眼睛和大脑,终生固着在一个地方生活而不能自主移动。然而,植物拥有自己的优势。它们生命力旺盛,繁殖力超强,可拥有动物难以企及、高达几千甚至几万年的超长寿命。除了使地球丰富多彩以外,植物还为动物提供赖以生存的食物。植物虽然不会动,却也能洞悉世间万象变化,并且不同植物之间还存在着竞争与合作。更神奇的是,植物虽然没有眼睛,但也能看见光,甚至能看见我们人类眼睛看不到的光,并对不同的光照周期作出反应。     

蜂蜡中油菜素内酯类物质的分离及其生物活性

油菜素内酯(BR)是70年代美国科学家首先发现的具有七元内酯环的甾体类植物激素。最近,科学家们又从植物体内找到了另外12种具有类似化学结构和生物活性的化合物;它们能在ppb级的浓度下调节植物生化     

根是怎么知道往哪儿长的呢

如同人在黑暗中摸索出路一样，当植物的秧苗被种进土壤后，它们的根在生长过程中也可能遇到诸如石头那样的障碍物，但它们总有办法绕过障碍物继续生长。那么，在黑暗的地下，植物的根是怎么知道应该向哪里生长的呢？科学家或许已经找到了一种能使植物的根找准方向、并向没有障碍的地方不断延伸的生长控制机理。他们指出，秘密武器就在于植物的根毛。     

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.     

植物的智慧

说起动物，大家已经知道它往往比我们想象的要聪明得多。那么植物呢?我们常常把失去记忆没有什么行为能力已经接近死亡的人称为“植物人”。其实，植物远非我们想像的那样无能。科学家通过长期的研究发现，植物为了生存，不仅能“看”，能“睡”，还能“吃”。     

植物的骗术

在人们的认识中，自然界的植物似乎向来都是温文尔雅，不动声色。但科学家们发现，其实植物和人类一样有时候也要玩一下骗术，这是它们生存所必需的技巧或方式；一骗术大师兰花属植物是植物世界里最大的植物属，有20000多个品种遍及全世界。但它们的生存方式却各有不同，有些兰花属植物是靠散发的芬芳来吸引昆虫为它们传花授粉，而另一些兰花属植物则靠鲜艳的颜色或奇异的形状来招引昆虫。构兰生长在中国、日本、欧洲。蒙古和北美，目前，在一些地区构兰仍是野生植物。但由于人们大量的采集，这种极为美丽的植物正变得越来越少，在有些国家…     

钙在红光调节的尾穗苋苋红素合成中的作用

光作为重要的环境信号对植物形态建成和一些生理过程起重要的调节作用.光信号首先为植物细胞所接受,并通过信号的转换和传递引起植物细胞的生理生化变化和遗传性状表达.童哲指出:“对从光敏色素活化到性状出现之间过程方面的研究不多,积累的知识甚少”,强调了对这一过程研究的重要性.他指出的问题实际上主要是一个光信号为受体接受后如何转换和传递的问题.Roux等曾提出钙信使系统参与光信号转换和传递的假说.目前这一假说已在低等植物转板藻叶绿体向光旋转、球子蕨孢子需光萌发、高等植物小麦原生质体光诱导膨大和番茄叶绿体需光发育中得到不同程度的证实.童哲等证实光敏色素参与了尾穗苋苋红素的合成.王晓明等的研究结果表明钙螯合剂EGTA、钙通道阻断剂     

光敏色素B介导光信号影响水稻的脱落酸途径

研究表明,拟南芥中光敏色素介导的光信号与植物激素脱落酸(abscisic acid,ABA)途径相互作用.但水稻光敏色素与ABA途径之间是否相互影响仍不清楚.利用野生型和phyB突变体水稻作为研究材料,分析phyB介导的光信号对ABA生物代谢和ABA反应的影响.结果表明,ABA合成代谢相关基因OsNCED1,OsNCED2,OsNCED3和OsNCED4在phyB突变体中的表达水平明显高于野生型,而ABA降解代谢基因OsABAOX1则相反,这可能解释了phyB突变体积累较多内源ABA的原因.外源ABA处理明显抑制黑暗和光照下生长的水稻种子的萌发,但光照条件下ABA对phyB突变体种子萌发的抑制效果更明显.据此推测,phyB感受的光信号消弱了ABA对种子萌发的抑制效果.通过分析部分已报道的种子萌发相关基因在正常或ABA处理的野生型和phyB突变体中的表达水平,结果表明,phyB介导的光信号对水稻种子萌发的调控作用可能与这些基因无关.此外,在红光条件下,ABA处理能够抑制水稻幼苗地上部分的生长,野生型和phyB突变体对ABA处理的反应基本相同;但是ABA对phyB突变体主根生长的抑制效果显著高于野生型,这个结果表明phyB介导的光信号不影响ABA对水稻幼苗地上部分生长的抑制效果,但负调控ABA对主根生长的抑制效果.上述研究结果表明,phyB介导的光信号负调控水稻ABA的积累和ABA反应.本研究揭示了水稻光敏色素对ABA途径的影响,为深入研究光信号途径和ABA途径之间协同调控水稻发育的分子机制奠定了基础.     

奇特植物装病避虫

一些小孩子喜欢装病，是为了逃避家务或学习。而德国科学家最近发现一种奇特的南美洲植物也喜欢装病，它们装病的原因是躲避虫害，让虫子以为它们的叶子没有什么营养而不去侵害。     

太阳风暴也可用来发电

<正>地球上的大部分能源归根结底来自于太阳,我们所利用的能源基本上也来自于阳光。然而,美国科学家发现,太阳风暴中也蕴藏着巨大的能源。如果能充分利用太阳风暴中的能源,就可以让地球上的人类数百万年都没有能源匮乏之忧。我们一直所使用的太阳能都来自阳光,植物生长靠阳光进     

植物能"看"

说起动物,大家已经知道它往往比我们想象的要聪明得多。那么植物呢?我们常常把失去记忆没有什么行为能力已经接近死亡的人称为"植物人"。其实,植物远非我们想像的那样无能。科学家通过长期的研究发现,植物为了生存,不仅能"看",能"睡",还能"吃"。     

动物一样可以学习和创造

创造力是人类诞生以来最古老、最骄傲的特征之一。从旧石器时代开始，人类便充当起世界改造者的角色。但是，动物们呢——它们有创造力吗？它们有自己的文化吗？为什么动物要努力地改变其身处的环境？科学家发现了这种创造力的根源。     

取代10H-吡啶并[1,2-a]吲(口朶)盐光谱特性与结构的关系

取代10 H-吡啶并[1,2-a]吲哚盐可用作光敏染料和荧光增白剂。其性能与光谱性质密切相关,因此,研究光谱特性与结构之间的关系,对于此类化合物的合成设计有着重要意义。作者对已合成的九种(1—9)系列型化合物的紫外吸收光谱和荧光发射光谱进行了研究,发现在题示化合物的8-位引入共轭基团,能使最大吸收波长λ_(max)和最大发射波长λ_(em)发生     

月亮与植物

万物生长靠太阳。然而现代科学发现,万物生长也得益于月亮。尤其是月亮之圆缺,对植物的生长起着鲜为人知的作用。影响生长科学家发现,月亮对植物的生长有着重要的作用,尤其对向日葵、青豆和玉米一类植物。当它们的芽长到几厘米时,若得到月光的照射就会长得更快。相反,多年未经月亮照射的树木,树干细弱易脆,半数枝叶干枯。当植物的木     

未有定论

科学家表示,随着人类对自然界认识的增加,发现动物新品种的可能性已经越来越小。不过,在最近一百年间,仍有未知动物陆续得到发现与证实,比如大猩猩、大王乌贼、鸭嘴兽、科摩多龙等,这些动物过去都曾被人怀疑,但事实最终证明了它们的存在。那么,我们能证实大脚怪等野人的存在吗?这就要看科学家们的努力了。     

重组蓝细菌PsbF亚基形成β:β同源二聚体细胞色素b-559

所有进行放氧光合作用的生物都具有两个光系统-- 光系统Ⅰ和光系统Ⅱ. 目前所分离到的最小的有光化学活性的光系统Ⅱ含3个亚基: D1, D2和细胞色素b-559. 细胞色素b-559在光系统Ⅱ中的作用至今不明. 利用基因重组方法, 将Synechococcus sp PCC7002的psbF基因以融合基因形式在大肠杆菌中高效表达, 获得有氧化还原活性的细胞色素b-559. 用凝血酶处理除去N末端谷胱甘肽氧化还原酶后获得的PsbF亚基仍有氧化还原活性, 说明PsbF可在大肠杆菌中形成二聚体. 不论是融合蛋白还是PsbF二聚体, 其氧化态吸收光谱、还原态吸收光谱和二者的差示光谱同分离到的高等植物细胞色素b-559光谱相同. 氧化还原滴定显示,二者的氧化还原电位在50 mV左右. 上述结果对确定细胞色素b-559的亚基组成和蛋白在膜上的定位有很大帮助.