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.     

6个大豆GmBES1基因干旱诱导表达及启动子分析

BES1/BZR1转录因子在油菜素内酯信号通路中发挥重要作用，该通路调控植物的生长发育及对各种胁迫的抗性。本研究对6个大豆GmBES1基因在干旱胁迫下的表达量进行检测，同时对6个Gm BES1基因启动子中的顺式作用元件进行预测分析。实时荧光定量PCR结果显示，6个GmBES1基因在干旱胁迫下的表达量随着时间存在不同程度的变化，其中GmBES1-9的表达量升高最明显。启动子序列预测分析结果显示，GmBES1-2/3/6/9/11/12启动子序列中分别含有3、6、4、3、4和7种激素及逆境响应相关顺式作用元件。这些结果为大豆GmBES1基因的抗旱机制研究及应用提供理论依据。     

CBL-CIPK信号系统在植物应答逆境胁迫中的作用与机制

植物在长期适应中演化形成感知、传导和应答逆境胁迫的精细调控机制,CBL—CIPK信号系统是近年来兴起、植物特有的依赖于Ca2＋信号参与逆境胁迫调控的信号网络．CBLs感知逆境Ca2＋信号,结合Ca2＋后与蛋白激酶CIPKs特异作用,激活的CBL—CIPK复合体通过翻译后磷酸化下游靶蛋白,或调节转录因子及胁迫应答基因,实现不同细胞水平、组织部位抗逆性的调控．该系统具有特异性、多样性和复杂性,同时存在不同信号途径的交叉作用．目前响应高盐、低K＋和高pHCBL～CIPK信号途径研究取得重要进展,有望通过基因工程结合分子设计育种途径快速高效提高作物抗逆性．但仍有待于鉴定出更多的CBL—CIPK信号成分,特别是鉴定特殊生境植物的信号成分,并解析其在逆境胁迫响应中的功能．     

白桦BpGRAS 1基因的克隆及耐盐功能分析

[目的]GRAS转录因子是植物特有的转录因子家族之一,在植物响应盐、干旱等非生物胁迫中发挥重要的调控作用.从白桦(Betula platyphylla)中克隆GRAS转录因子基因,研究其耐盐功能,为研究木本植物GRAS转录因子的抗逆机制奠定理论基础.[方法]在白桦转录组数据库中获得一个GRAS转录因子基因,命名为BpG...     

植物对干旱胁迫响应分子机制的研究进展

植物适应干旱环境,以各种反应维持自身的水分平衡,避免或减轻缺水对细胞的危害.本文从功能蛋白、渗透调节因子、转录因子以及蛋白激酶等方面,简单阐述植物对干旱胁迫响应机制的研究进展.     

植物叶片H_2O_2胁迫应答蛋白质组学分析

植物叶片是感知外界H_2O_2胁迫信号的重要器官.整合分析了水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)、二穗短柄草(Brachypodium distachyon)和柑橘(Citrus aurantium)在应对不同程度H_2O_2胁迫时蛋白质表达模式的变化特征.阐明了H_2O_2胁迫应答网络体系中的信号与代谢通路(如:光合作用、糖类与能量代谢、转录调控、蛋白质合成与命运、胁迫防御、信号转导和基础代谢等)的变化及植物叶片应答H_2O_2胁迫的分子调控机制.     

棉花耐旱相关基因的cDNA-AFLP差异显示

为鉴定棉花干旱胁迫响应基因,应用cDNA-AFLP技术,以棉花耐旱品种晋棉13号幼苗为研究对象,对干旱胁迫早期叶片基因表达进行了mRNA指纹分析。通过64对引物组合的筛选,共分离得到232个差异表达的转录衍生片段(TDFs),对其中102个TDFs进行了克隆、测序和序列分析。结果表明:45个TDFs与NCBI中已有序列同源,功能涉及信号传导、转录调控以及逆境诱导蛋白等,另有57个TDFs无同源序列或同源性低,预测其为是一些未知功能基因。     

油菜素甾族化合物对植物干旱适应性的影响及调控机理

总结了油菜素甾族化合物对植物渗透系统、保水性、抗氧化系统及生长和发育的生理效应的最新进展,并概括了这些现象的生理和分子调控机制.综述了BR调节植物干旱适应性的基因应答路径,这些路径与其他主要干旱胁迫激素(如脱落酸)之间存在复杂的"信号交互"效应,共同对植物生长发育起到系统调控作用.该方面的创新研究将是BR在生产应用上取得突破的理论基础.     

叶绿体信号参与了拟南芥干旱胁迫响应

研究了50 μmol/L除草剂norflurazon (NF) 对自然干旱胁迫下拟南芥野生型植株和叶绿体信号突变体gun1和gun5的生理参数和一些抗性基因转录水平的影响.干旱胁迫与除草剂协同处理10 d时,叶片出现白化和萎蔫;叶片含水量明显下降;丙二醛含量大幅度升高;活性氧积累明显加重;Lhcb基因表达下调;POD,APX,GPX和Rd29a基因的转录水平显著上调.突变体gun1和gun5叶片白化比野生型严重;突变体生理指标的变化幅度比野生型大;突变体基因表达的变化幅度很小（甚至没有变化）,远小于野生型.这些结果表明,叶绿体信号的关键分子GUN1和GUN5蛋白可能参与了干旱信号传导和适应机制,尤其是GUN1蛋白的作用更为明显,暗示叶绿体信号转导途径可能与植物抗逆过程有交叉.     

拟南芥PAL基因家族鉴定及表达模式分析

为研究苯丙氨酸解氨酶（PAL）作为苯丙烷类代谢途径的关键酶,在植物响应环境胁迫过程中的重要作用,本研究利用HMMER、Pfam与SMART等工具,从拟南芥全基因组中筛选获得 9 个PAL成员,分析其编码酶蛋白的理化性质、二级结构与保守基序等信息.同时,结合转录组与定量PCR分析PAL成员在干旱与盐胁迫条件下的表达模式.结果表明,拟南芥PAL成员的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成;亮氨酸和丙氨酸为含量较高的氨基酸残基;拟南芥PAL成员含有 20 种不同的保守基序,其中motif6含有ASG活性位点,为所有PAL成员所共有;较多PAL成员具有光响应、激素响应、胁迫响应和生长发育相关的顺式调控元件.转录组学与定量PCR分析发现,AT3G53260.1、AT3G53260.2与AT3G47660.1的mRNA表达水平在干旱与盐胁迫后发生显著变化,推测这 3 条基因可能参与拟南芥对干旱及盐胁迫的响应过程,表明PAL基因在调控植物生长发育与非生物胁迫响应过程中发挥重要作用.     

植物富亮氨酸重复类受体蛋白激酶的研究进展

介绍了植物富亮氨酸重复类受体蛋白激酶(LRR-RLK)的结构与分类;分别以CLAVATA1,BRI1,FLS2为例,阐述了LRR-RLK基因在植物生长发育、激素信号转导和植物抗病防御等方面的生理功能及作用机制;总结了LRR-RLK作用模型、信号通路间的交互作用及展望.     

Guard cell abscisic acid signalling and engineering drought hardiness in plants

Guard cells are located in the epidermis of plant leaves, and in pairs surround stomatal pores. These control both the influx of CO2 as a raw material for photosynthesis and water loss from plants through transpiration to the atmosphere. Guard cells have become a highly developed system for dissecting early signal transduction mechanisms in plants. In response to drought, plants synthesize the hormone abscisic acid, which triggers closing of stomata, thus reducing water loss. Recently, central regulators of guard cell abscisic acid signalling have been discovered. The molecular understanding of the guard cell signal transduction network opens possibilities for engineering stomatal responses to control CO2 intake and plant water loss.     

我国东部典型森林木本植物的气孔特征及其对氮添加的响应

利用我国东部森林养分添加实验平台, 测定18种优势木本植物叶片的气孔特征。结果表明, 不同生活型木本植物的气孔特征有显著的差异(P<0.05), 我国东部优势木本植物的气孔特征具有明显的纬度格局, MAT, MAP和PET是重要的影响因子。各优势树种气孔特征之间存在显著的相关性, 气孔长度和气孔密度显著负相关, 气孔导度则随着气孔长度的增加而增加, 随着气孔密度的增加而降低。氮添加对不同物种气孔特征的影响不同, 不同温度带和生活型木本植物的气孔特征对氮添加的响应也存在差异。     

冬小麦农艺性状对花前水分胁迫的响应

 为研究冬小麦对花前水分胁迫的响应,在大田条件下,以济麦20为材料,设置正常水分(CK)、中度干旱(MD)和重度干旱(SD)三个水分处理进行试验。水分胁迫下,冬小麦春季分蘖减少,有效分蘖比例增加,叶面积、株高和物质累积量等均减小,生长过程受阻。叶面积变化主要由叶片长度的减小引起,且对旗叶影响程度低于低位叶;株高的降低主要是第IV、第V高位节间长度的降低,第I、第II低位节间反而有所增长;次生根发生减少,通过减少根密度及增加根长适应干旱;物质积累因水分胁迫而受阻,且物质向根系的分配增加,根冠比增大。水分胁迫下,冬小麦花前生长发育受阻,地上部通过减小生长量适应水分胁迫,降低幅度随胁迫加剧而增大;根系在减少发生的同时,增加根长,扩大吸收面积。     

模拟干旱处理下毛竹光响应特征分析

【目的】研究毛竹叶绿素含量和光响应参数的变化,比较分析毛竹对干旱胁迫的响应特点,探讨毛竹抗旱生理与适应变化,为毛竹林的水分管理提供理论依据。【方法】以Ⅰ～Ⅲ度毛竹为试验材料,分别测定干旱和对照条件下毛竹叶片光合色素含量和光响应曲线,并计算出其最大净光合速率(P_n,max)、光饱和点(P_LSP)、光补偿点(P_LCP)、暗呼吸速率(R_d)和表观量子效率(η_AQY)等光合参数。【结果】毛竹叶片叶绿素含量在不同竹龄之间差异都不显著,而Ⅱ度竹光合速率显著高于Ⅰ度竹和Ⅲ度竹,Ⅰ度竹和Ⅲ度竹之间光合速率差异不显著; Ⅰ度竹各叶绿素含量在干旱条件下显著低于对照,而Ⅲ度竹各叶绿素含量在干旱和对照间差异不显著,Ⅱ度竹只有类胡萝卜素含量在干旱条件下显著高于对照。各竹龄毛竹叶绿素含量与光合速率变化不一致,干旱处理下Ⅰ度竹和Ⅲ度竹P_n显著高于对照,Ⅱ度竹则无显著差异。【结论】干旱处理提高了Ⅰ度竹和Ⅲ度竹光能利用效率,降低了Ⅱ度竹对光的生态适应能力。     

肉质植物及其对盐渍和干旱环境的适应

肉质植物具有肥厚的肉质叶、茎或根，能够吸收和贮存大量水分，以度过不良环境．在盐渍和干旱环境均有肉质植物分布．本文详细介绍了肉质植物的类型和肉质植物适应盐渍和干旱环境的特点。     

人工绿洲外围荒漠植物组成与生活型研究

通过调查，在克拉玛依农业综合开发区外围共采集到高等植物119种。分属27科，90属，以藜科和菊科植物为主，大部为旱生或超旱生灌木、半灌木、多年生草本和一年生草本以及中生的一年生短命植物。植物生活型以草本植物为主，高达81．51％。其中短命植物16．81％，1年生草本植物占29．41％。多年生草本植物占35．29％；木本植物种类较少，灌木占6．72％，小灌木和半灌木占10．08％，小乔木占1．68％。     

核桃JrERF2⁃2基因克隆及其对逆境的响应

核桃（Juglans regia）是我国重要的木本粮油战略及扶贫攻坚树种,其生长发育受不良环境条件制约,但目前核桃响应逆境的适应机制尚不明确,影响了核桃产业的科学管理,妨碍了核桃产业综合效益的提高。该研究筛选优良抗逆候选基因,以揭示核桃抗逆适应机制。     

干旱与半干旱区一年生植物水势对模拟降水变化的响应

植物水势可以反映和度量植物水分状况.通过测量叶片水势,可以掌握植物受水分胁迫程度,以及植物对水分的敏感程度.以内蒙古干旱与半干旱区2种藜科一年生猪毛菜类植物:猪毛菜(Salsola collina)、雾冰藜(Bassia dasyphylla)和2种禾本科一年生小禾草类植物:虎尾草(Chloris virgata)、冠芒草(Pappophorum boreale)为研究对象,模拟5 mm、20mm、70 mm和150 mm四种降水量水平,通过监测叶片水势来研究一年生植物水势对降水量变化的响应.研究表明,一年生猪毛菜类植物比一年生小禾草类植物对降水更敏感,一年生小禾草类植物比一年生猪毛菜类植物更抗旱.一年生猪毛菜类植物表现出以相对较高的水势来延迟脱水的干旱适应方式,一年生小禾草类则表现出更多以较低的水势来忍耐脱水的干旱适应方式.