钙调素结合蛋白参与调控植物逆境胁迫的研究进展

Ca²⁺是植物体内重要的第二信使,当植物受到各种环境刺激时,细胞内的Ca²⁺浓度瞬间产生变化,并被Ca²⁺信号效应器识别,通过与下游的靶蛋白结合并调节其活性,参与调控植物各种生理活动。钙调素结合蛋白以依赖Ca²⁺或不依赖Ca²⁺的方式结合钙调素。对目前已经鉴定的植物钙调素结合蛋白结构特点进行了综述,并着重介绍了钙调素结合蛋白是如何参与调节植物对生物胁迫和非生物胁迫的反应,为提高作物抗病抗逆能力研究提供理论基础。     

心肌锚定重复序列蛋白CARP的研究进展

CARP是新发现的具有锚定重复序列,并在哺乳类动物中呈心肌特异性表达的蛋白,它在肌肉发育过程中对转录调控、肌纤维组装和拉伸信号传递等方面发挥重要的作用。本文综述了CARP基因与蛋白质结构、CARP的表达模式及其表达调控、参与调节CARP的细胞内信号转导通路、CARP在肌肉发育中的作用,以及MARP家族其他成员。     

植物水孔蛋白的功能和调控

植物水孔蛋白是属于MIP家族的一组跨膜蛋白,介导细胞与介质之间快速的水分运输,是水进出细胞的主要途径。水孔蛋白在植物种子萌发、细胞仲长、气孔运动和逆境应答等过程中调节水分跨膜快速流动。本文就水孔蛋白的结构、分类、定位、基因表达调控及其功能的研究进展作介绍。     

Ca2+在植物盐胁迫响应机制中的调控作用

对植物而言,Ca2+不仅作为一种必须的营养元素,更重要的是作为耦联胞外信号与胞内生理反应的第二信使,当植物受到外界的环境刺激时,细胞中Ca2+会出现变化,引起一系列保护性生理反应,从而减轻环境胁迫对植物体的伤害.我国盐碱地面积广阔,极大地限制了作物种植和农业生产.大量研究表明,Ca2+可以提高植物对盐胁迫的抗性,针对盐胁迫对植物的伤害机制,重点讨论了盐胁迫条件下Ca2+参与的植物体内有关响应途径及作用机制.     

衔接重复序列对酵母菌絮凝蛋白功能的调控作用

【目的】了解絮凝基因FLO1中重复DNA序列B和D对絮凝蛋白Flo1p功能的影响,为构建遗传稳定的最小絮凝功能基因奠定理论基础。【方法】通过PCR和融合PCR方法分别克隆到完整的絮凝基因FLO1、重复DNA序列B和D分别缺失的衍生基因FLO1b和FLO1d,分析这些基因在非絮凝酵母中表达对细胞絮凝特性的影响。【结果】与完整絮凝基因相比,重复DNA序列B和D分别缺失后对酵母细胞絮凝强度没有明显影响,但不同基因在酵母菌中表达产生的絮凝特性受环境因素,如甘露糖浓度和pH等的影响有明显差异。FLO1中重复DNA序列B和D缺失后,细胞絮凝特性受甘露糖抑制的敏感性降低;同时对环境pH的改变具有更广泛的适应性。【结论】重复DNA序列B和D对絮凝蛋白Flo1p结构和功能具有调控作用,二者缺失后,特别是D缺失后会使絮凝蛋白在极端酸碱环境下更稳定。     

植物质膜水通道蛋白转运及逆境胁迫响应的分子调控机制

质膜水通道蛋白即质膜内在蛋白(plasma membrane intrinsic proteins, PIPs),属于通道蛋白,定位在质膜上,是植物体内水分子、CO₂及其他一些小分子溶质跨细胞膜运输的通道。PIPs对运输基质具有高度选择性,在维持植物细胞的水分平衡过程中发挥重要作用。PIPs的表达、活性与定位不但受转录水平和翻译后水平的调控,而且受外界环境影响。研究表明在非生物胁迫下,PIPs表达模式和定位会发生改变。本文重点阐述了PIPs转运的分子机制、转录水平及翻译后水平的调控机制以及PIPs对非生物胁迫的响应机制,分析了目前关于PIPs的研究动态和值得探究的研究方向,以期帮助相关领域的科研人员对PIPs的研究进展有更深入地了解。     

逆境胁迫下植物体内活性氧代谢及调控机理研究进展

活性氧(reactive oxygen species, ROS)在植物生长发育中扮演着十分重要的角色。适当浓度的ROS是植物所必需的,而在逆境胁迫下ROS会大量积累,从而抑制植物的生长发育甚至杀死植物。为了维持体内ROS的动态平衡,植物进化出了一系列的ROS产生及清除机制。本文对近年来植物在逆境下的ROS产生、清除及其调节机制的研究进展予以综述,重点介绍转录及翻译后水平的ROS清除及其调节机制,并对植物ROS代谢及调控机理的研究提出了进一步展望。     

一氧化氮(NO)在植物逆境响应中的作用

简要介绍了有关一氧化氮(NO)在植物非生物胁迫响应中生理作用的研究现状,并对与这一问题相关的研究趋势作了分析和讨论.     

植物响应水分胁迫的主要功能蛋白

植物对水分胁迫的响应蛋白根据其在抗逆机制中的作用不同分为调节蛋白和功能蛋白,本文就植物抵抗和适应水分胁迫的活性氧清除机制、渗透调节机制及膜修饰机制相关的主要功能蛋白作一综述。     

植物铝胁迫响应基因的研究进展

铝毒是酸性土壤中植物生长和作物生产的主要限制因子.近年来的很多研究应用差异显示PCR、抑制差减cDNA文库和DNA微正列等技术,在一些铝耐受型和敏感型植物中鉴定了很多铝胁迫响应基因.本研究通过参阅国内外有关报道和结合本实验室的研究成果,从铝诱导的通道蛋白、代谢相关、胁迫和细胞死亡以及信号转导相关基因4个方面的研究进展进行了综述.     

miR398在植物逆境胁迫应答中的作用

MicroRNA (miRNA)是一类新型的调控基因表达的小分子RNA, 它作为基因表达的负调控因子, 在转录后水平调节靶基因的表达。miRNA参与调控植物的生长发育, 并在多种非生物与生物胁迫响应中发挥重要作用。miR398是第一个被报道的受氧化胁迫负调控的miRNA。它通过负调控其靶基因Cu/Zn过氧化物歧化酶(Cu/Zn-superoxide dismutase, CSD)的表达, 在多种逆境胁迫响应中扮演重要角色, 如调节铜代谢平衡, 应答重金属、蔗糖、臭氧等非生物胁迫, 以及参与应答生物胁迫等。文章综述了miR398在多种逆境胁迫响应中重要的调节作用及miR398自身的转录调控。     

植物抗渗透胁迫的基因调控及基因工程

干旱、盐渍和低温都可产生渗透胁迫。植物感受了这种胁迫后其体内发生一系列的生理、生化变化,诱导有关的基因进行表达,从而对外界胁迫作出相应的反应。关于植物渗透胁迫的研究,已有大最的原始论文、评述和专著。最近对滲透胁迫的基因调控及抗渗透胁迫的植物基因工程的研究又有了许多新的进展。这里作一简要介绍。     

逆境相关植物锌指蛋白的研究进展

锌是植物必需的营养元素,锌指蛋白因其具有指状结构特征且能结合Zn2 而得名,植物锌指蛋白包含特有的QALGGH保守结构,可能涉及调控植物特有的生物学功能。人们已经从拟南芥(Arabidopsis thaliana)、矮牵牛(Petunia hybrida Vilm)、水稻(Oryza sativa)、大豆(Glycine max)、棉花(Gossypium hirsutum)等植物中克隆了许多编码锌指蛋白的基因,并对其结构及功能进行了研究。利用转基因技术,将一些与逆境胁迫相关的锌指蛋白基因在目标植物中过量表达后,能对植物起到增强抗逆性的作用,说明锌指蛋白在增强植物逆境抗性方面有着广阔的应用前景。     

植物水分胁迫诱导蛋白的研究进展

主要介绍了植物水分胁迫诱导蛋白的表达模式、特征、分类、功能及其诱导过程中的信号转导及诱导机制。认为胁迫诱导蛋白的产生是植物对逆境胁迫的一种适应性反应,诱导蛋白从多方面保护植物避免或减少胁迫所造成的伤害。植物通过多种途径感受并转导干旱胁迫信号,诱导也多种基因表达产物,从而尽可能地增强对逆境的抗性。     

miR396-GRF模块参与植物逆境胁迫响应的研究进展

miR396-GRF模块是一类新型高效的植物生长发育调控模块。该模块中miR396通过负调控生长调节因子GRF,影响植物生长发育过程中的信号传导通路,并广泛参与植物对干旱、盐害、温度、UV-B等非生物胁迫,以及胞囊线虫和病原菌等造成的生物胁迫的响应过程。本文综述了miR396-GRF模块的调控网络和其参与植物抗逆响应的作用机理,并探讨了相关研究动态及存在的问题,旨在为进一步推动GRF相关研究提供理论参考。     

植物非生物逆境胁迫相关RING finger蛋白

RING finger蛋白是锌指蛋白类中一个庞大的蛋白家族,已成为拟南芥第三大蛋白家族,在水稻中也发现了488个。最典型的结构特点是序列内包含环指结构域(RING finger domain)。RING finger蛋白主要通过泛素化途径参与到植物细胞的生理生化过程。介绍了植物RING finger蛋白的结构特点和分类,综述它们的亚细胞定位,重点阐述它们在响应干旱胁迫、温度胁迫和盐胁迫等非生物逆境胁迫的调控作用。     

GSTs在植物非生物逆境胁迫中的作用

植物在生长过程中会面临各种各样的胁迫,为了自我保护,植物进化出了多种抵御胁迫的策略。植物谷胱甘肽-S-转移酶（glutathione-S-transferases,GSTs,EC2.5.1.18）可以催化亲核性的谷胱甘肽（glutathione,GSH）与各种亲电子外源化学物的结合反应,降低细胞体内活性氧（reactive oxygen species,ROS）水平,从而减轻非生物胁迫对植物的损伤。本文主要概述了GSTs在植物抗非生物胁迫的作用。     

植物miRNA的分子特征及其在逆境中的响应机制

逆境胁迫是影响植物生长发育、生物产量与品质形成的主要因素之一。通过诱导表达抗逆有关的编码基因与部分非编码基因是植物响应逆境的主要方式。miRNA作为一种非编码基因在植物生长、发育以及抗逆等过程中起重要的调控作用。研究表明:逆境胁迫下miRNA可以形成miRNA诱导沉默复合物(miRNA-induced silencing complex,miRISC),并与靶mRNA互补配对结合,进而引起靶mRNA的降解或者抑制其翻译,从而实现对下游抗逆相关基因表达的调控,最终引起代谢与信号转导途径的变化实现对逆境的响应。本文从植物逆境胁迫下诱导miRNA的产生、靶基因的识别以及作用机制等方面进行了综述。     

植物花药花粉特异性基因的调控序列

植物的花药发育和花粉成熟过程中,有大量的基因表达,肯许多是花药和花粉组织特异性的,本文介绍了几种已知的花药和花粉特异笥基因及其上游调控序列,并简单地介绍了花粉特异性的启动子在植物基因工程中的应用。