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高等植物局部生长素合成的生物学功能及其调控机制

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植物学报 2015年第2期50卷 149-158页

作者：翟开恩潘伟槐叶晓帆潘建伟浙江师范大学化学与生命科学学院金华321004 绍兴文理学院生命科学学院绍兴312000

局部生长素合成是目前植物生长素研究领域中的重要热点之一,受内源发育信号和外界环境因子的时空调控。局部生长素合成在植物配子体发生、胚胎与果实发育、器官发生、向性生长和逆境响应中具有重要的生物学功能。该文在扼要介绍生长素... 详细信息

局部生长素合成是目前植物生长素研究领域中的重要热点之一,受内源发育信号和外界环境因子的时空调控。局部生长素合成在植物配子体发生、胚胎与果实发育、器官发生、向性生长和逆境响应中具有重要的生物学功能。该文在扼要介绍生长素局部合成与顶端合成、极性运输及其稳态之间互作的基础上,重点介绍了近年来有关局部生长素合成的生物学功能及其调控机制的最新进展。

关键词：局部生长素合成生物学功能调控机制高等植物

植物营养元素运输载体的功能及其调控机制研究进展

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2018年第3期44卷 283-293页

作者：陈迪潘伟槐周哉材严旭潘建伟浙江师范大学化学与生命科学学院浙江金华321004 绍兴文理学院生命科学学院浙江绍兴312000 兰州大学生命科学学院兰州730000

植物营养必需元素包括氮(N)、磷(P)、钾(K)和锌(Zn)等,它们参与调控植物许多生理、生化过程,是直接影响作物产量和品质的关键因子,但其过度积累也会对植物细胞或个体造成毒害。因此,这些营养元素的吸收和转运过程在细胞水平上必须被严... 详细信息

植物营养必需元素包括氮(N)、磷(P)、钾(K)和锌(Zn)等,它们参与调控植物许多生理、生化过程,是直接影响作物产量和品质的关键因子,但其过度积累也会对植物细胞或个体造成毒害。因此,这些营养元素的吸收和转运过程在细胞水平上必须被严格调控。本文以模式植物拟南芥和水稻为对象,简要总结了高等植物中这些元素转运蛋白的类型及理化性质,阐述了其生物学功能及其作用机制,如N转运蛋白家族(NPF、NRT2、CLC、SLAC/SLAH和AMTs)、P转运蛋白家族(PHT1、PHT2、PHT3、PHT4和PHT5)、K转运蛋白家族(KT/HAK/KUP、HKT、CHX和KEA)和Zn转运蛋白家族(ZIP、CDF和P1_B型ATP酶)。由于细胞质膜内吞是胞外物质吸收、质膜受体或转运蛋白丰度调控的重要途径,因此,本文还分析了转运蛋白内吞调控在植物细胞营养元素吸收与转运中的功能。最后,对未来转运蛋白的功能及其调控机制研究进行了展望,为作物养分高效利用和品质遗传改良提供新的研究思路和策略。

关键词：植物必需元素转运蛋白内吞功能

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铝毒对不同耐铝性大麦品种初生根的影响差异

浙江大学学报（农业与生命科学版） 2018年第3期44卷 335-342页

作者：潘伟槐潘建伟寿建昕郭天荣莫亿伟绍兴文理学院生命科学学院浙江绍兴312000 兰州大学生命科学学院兰州730000

为揭示耐铝机制在大麦铝毒中的生物学功能,以耐铝大麦品种沪麦8号和铝敏感品种嵊县无芒六棱为研究材料,经不同铝浓度(0、50、100和150μmol/L Al Cl_3)处理后,分别测定大麦初生根活跃吸收面积、质膜透性、游离脯氨酸和丙二醛的含量,以... 详细信息

为揭示耐铝机制在大麦铝毒中的生物学功能,以耐铝大麦品种沪麦8号和铝敏感品种嵊县无芒六棱为研究材料,经不同铝浓度(0、50、100和150μmol/L Al Cl_3)处理后,分别测定大麦初生根活跃吸收面积、质膜透性、游离脯氨酸和丙二醛的含量,以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、Ca^(2+)-ATP酶和Mg^(2+)-ATP酶等的活性,分析铝毒对不同耐铝性大麦初生根的影响差异。结果表明:与空白对照相比,铝毒胁迫对2个不同耐铝性大麦品种的各类生理学指标的影响总体呈相似的变化趋势;但铝毒对耐铝品种沪麦8号初生根的活跃吸收面积、质膜透性、Ca^(2+)-ATP酶和Mg^(2+)-ATP酶活性的抑制作用明显比铝敏感品种嵊县无芒六棱小,并且沪麦8号的SOD和CAT活性高于嵊县无芒六棱;相反,嵊县无芒六棱的游离脯氨酸和丙二醛含量高于沪麦8号。这些研究结果表明,大麦耐铝品种和敏感品种对铝毒胁迫的生理响应具有较大差异,揭示了耐铝机制在大麦铝毒胁迫中的功能,为进一步剖析大麦铝毒和耐铝机制提供了新的观点。

关键词：大麦初生根铝毒耐铝生理响应

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植物胞吞和胞吐的耦合调控

植物学报 2022年第3期57卷 375-387页

作者：严旭徐梅王玉同潘伟槐潘建伟寿建昕王超兰州大学生命科学学院细胞活动与逆境适应教育部重点实验室兰州730000 绍兴文理学院生命科学学院绍兴312000

真核细胞通过胞吞和胞吐作用将大分子和颗粒性物质运出或运送至质膜,其中包括一些具有重要生物学功能的蛋白质。胞吞和胞吐途径之间的耦合对维持质膜的完整性以及调控质膜蛋白的丰度和活性至关重要。动物中,突触小泡的胞吞和胞吐在时空... 详细信息

真核细胞通过胞吞和胞吐作用将大分子和颗粒性物质运出或运送至质膜,其中包括一些具有重要生物学功能的蛋白质。胞吞和胞吐途径之间的耦合对维持质膜的完整性以及调控质膜蛋白的丰度和活性至关重要。动物中,突触小泡的胞吞和胞吐在时空上紧密耦合已被证明是持续神经传递的必要条件。近年来,随着对植物囊泡运输的深入研究,越来越多的证据表明,植物细胞的胞吞和胞吐间同样存在耦合调控,且在植物生长发育和对外界环境的响应中扮演重要角色。该文综述了植物协同调控胞吞和胞吐的生理学意义,并结合网格蛋白介导囊泡运输的最新研究进展探讨了其可能的耦合机制。

关键词：网格蛋白耦合胞吞胞吐

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水稻根系生长素抗性突变体的筛选及表型鉴定

浙江大学学报（农业与生命科学版） 2018年第3期44卷 311-317页

作者：张志昌潘伟槐严旭尹守鹏程祝宽潘建伟浙江师范大学化学与生命科学学院浙江金华321004 铜仁职业技术学院农学院贵州铜仁554300 绍兴文理学院生命科学学院浙江绍兴312000 中国科学院遗传与发育生物学研究所北京100101 兰州大学生命科学学院兰州730000

以经60Co-γ辐射诱变的水稻黄华占突变体库为材料,利用生长素类似物2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)处理对初生根伸长的抑制作用为筛选依据,初筛获得188个候选突变体株系。经二次筛选鉴定,最后成功筛选到4个根... 详细信息

以经60Co-γ辐射诱变的水稻黄华占突变体库为材料,利用生长素类似物2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)处理对初生根伸长的抑制作用为筛选依据,初筛获得188个候选突变体株系。经二次筛选鉴定,最后成功筛选到4个根系生长素抗性突变体,分别被命名为Osarr1-1(水稻生长素抗性根1-1,Oryza sativa auxin resistant root 1-1)、Osarr2-1、Osarr3-1和Osarr3-2,其中Osarr3-2是从Osarr3-1中分离出来的白化苗。结果表明:在无2,4-D的情况下,Osarr3-1不定根数目明显高于野生型,其余突变体不定根数目与野生型相似;除Osarr1-1不定根伸长小于野生型外,其余突变体不定根伸长与野生型相似;Osarr3-1侧根数目大于野生型,而Osarr3-2的侧根数目小于野生型,其余突变体侧根数目与野生型相似;Osarr1-1和Osarr3-2的侧根伸长小于野生型,其余突变体的侧根伸长与野生型相似。在2,4-D存在的情况下,Osarr1-1、Osarr2-1、Osarr3-1和Osarr3-2的不定根数目和伸长均高于野生型;除Osarr3-2的侧根数目与野生型相似外,其余突变体侧根数目均高于野生型,并且所有突变体的侧根伸长均高于野生型。以上研究结果表明,筛选获得的突变体根系包括初生根、侧根和不定根对2,4-D处理具有较高的抗性。本研究为进一步揭示水稻根系生长发育调控机制提供了良好的遗传学研究材料。

关键词：水稻根系生长素突变体

花期前后稻穗水分含量与水通道蛋白基因家族表达关系研究

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华北农学报 2016年第2期31卷 38-44页

作者：赵亚波李培纲陈泽恺潘伟槐莫亿伟绍兴文理学院生命科学学院浙江绍兴312000 宁波大学海洋学院浙江宁波315211

水稻开花期对水分胁迫非常敏感直接影响到结实率,水分供应主要通过水通道蛋白来完成,为了研究花期稻穗的相对含水量与水通道蛋白基因家族表达关系,探讨了花期前后6 d内稻穗相对含水量和水通道蛋白基因家族表达变化情况。结果表明:稻穗... 详细信息

水稻开花期对水分胁迫非常敏感直接影响到结实率,水分供应主要通过水通道蛋白来完成,为了研究花期稻穗的相对含水量与水通道蛋白基因家族表达关系,探讨了花期前后6 d内稻穗相对含水量和水通道蛋白基因家族表达变化情况。结果表明:稻穗相对含水量呈现出花前最高、开花期当天最低、花后则再出现增加的规律;OsPIPs基因家族中各个基因表达的水平各有不同,其中OsPIP1-1、OsPIP1-2、OsPIP2-1、OsPIP2-4和OsPIP2-7的表达水平较高,而OsPIP2-2、OsPIP2-3和OsPIP2-8这3个基因在花期前后6 d内均没有表达;所有OsTIPs基因均表达,但不同OsTIPs基因表达水平在不同时间点也不同,除了OsTIP1-2和OsTIP3-2的表达量比较低外,其他基因的表达量都非常高;OsNIPs基因家族表达量相对较低,如OsNIP1-2、OsNIP1-4、OsNIP3-2及OsNIP3-3在花期前后均不表达,而OsNIP1-1和OsNIP2-1在开花前后均有表达,并在开花当天表达量较高;OsNIP2-2和OsNIP3-1只在开花当天表达,其他时间点均不表达;OsSIP1-1、OsSIP1-2在花前3 d表达量最大,而OsSIP2-1在开花当天表达量最大,其他时间点略有下降。结果说明,花期前后稻穗内OsTIPs基因家族表达量最大,然后是OsPIPs基因家族,再次是OsSIPs和OsNIPs基因家族,但不同水通道蛋白家族各基因间的表达模式也不同,可能与对水分运输分工差异有关,其中液泡膜水通道蛋白在水稻花期水分运输中的作用可能最大。

关键词：水稻稻穗水通道蛋白相对含水量基因表达

超表达OsPIN1a与野生型水稻旗叶水通道蛋白基因家族表达比较

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热带作物学报 2016年第8期37卷 1512-1517页

作者：李培纲张付康杨国潘伟槐金晨钟莫亿伟绍兴文理学院生命科学学院浙江绍兴312000 华南农业大学农学院广东广州510642 湖南省农田杂草防控技术与应用协同创新中心湖南娄底417000

为了探讨超表达Os PIN1a对水稻旗叶水通道蛋白基因家族表达影响,以转基因株系3和7-5及野生型水稻盛花期旗叶为材料,通过半定量PCR检测各基因表达水平,结果发现:(1)转基因和野生型都呈现Os TIPs家族表达量最大,Os PIPs家族次之,再次是Os ... 详细信息

为了探讨超表达Os PIN1a对水稻旗叶水通道蛋白基因家族表达影响,以转基因株系3和7-5及野生型水稻盛花期旗叶为材料,通过半定量PCR检测各基因表达水平,结果发现:(1)转基因和野生型都呈现Os TIPs家族表达量最大,Os PIPs家族次之,再次是Os NIPs和Os SIPs家族。(2)转基因和野生型都呈现Os PIP1-1、Os PIP2-7和Os PIP2-6的表达最高,Os PIP2-4,Os PIP2-2表达较低,而Os PIP1-2、Os PIP1-3、Os PIP2-1、Os PIP2-3和Os PIP2-8在旗叶内均不表达;转基因的Os PIP1-1,Os PIP2-4、Os PIP2-6和Os PIP2-7表达明显高于野生型。(3)转基因和野生型都呈现Os TIP1-1、Os TIP1-2、Os TIP2-2、Os TIP3-1、Os TIP4-2与Os TIP4-3表达较高,而Os TIP3-2、Os TIP5-1的表达相对较低;转基因株系3的Os TIP3-2和Os TIP5-1表达均高于野生型,但Os TIP3-1、Os TIP4-1和Os TIP4-3明显低于野生型;转基因7-5株系中,除Os TIP4-3基因表达低于野生型外,其余基因的表达量均高于野生型。(4)Os NIP1-1、Os NIP2-1与Os NIP2-2在转基因和野生型均能表达,但Os NIP1-2、Os NIP1-4、Os NIP3-2、Os NIP3-3和Os NIP4-1均不表达,但野生型的Os NIP2-1与Os NIP2-2表达量均高于转基因。(5)转基因和野生型的Os SIP1-1均不表达,但野生型Os SIP1-2与Os SIP2-1表达量均高于转基因。试验结果表明,盛花期当天旗叶中Os TIPs基因家族表达量最大,超表达Os PIN1a影响了多个水通道蛋白基因表达。

关键词：水稻旗叶水通道蛋白水分胁迫开花期

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绍兴地区90岁以上长寿者的调查及遗传分析

绍兴文理学院学报（哲学社会科学版） 1998年第5期18卷 76-80页

作者：张建龙潘伟槐绍兴文理学院生化系绍兴312000

通过对绍兴地区54位90岁以上的长寿者的调查及分析，除两人的双亲死于战乱外，其余52位长寿者中他们的双亲或二者之一寿命超过70岁者有37人，双亲的平均寿命为72.94岁，占71.15％。寿命低于70岁的有15人，双亲平均寿命为57．90岁，占28... 详细信息

通过对绍兴地区54位90岁以上的长寿者的调查及分析，除两人的双亲死于战乱外，其余52位长寿者中他们的双亲或二者之一寿命超过70岁者有37人，双亲的平均寿命为72.94岁，占71.15％。寿命低于70岁的有15人，双亲平均寿命为57．90岁，占28．85％。分析结果表明，寿命是受遗传因子控制的。人的年龄是一个数量遗传性状，是受多基因控制的，即受许多对等位基因控制的，从上述数据可以看出人的年龄是受多基因控制的。同时也明显地受环境因素的影响，如家庭的经济收入、家庭人员之间的关系，性格等因素。每一对等位基因是由一个显性基因和一个隐性基因组成的，只有显性基因对长寿有利。因此总的说，在工作和生活适宜的条件下，一个人具有的显性基因越多，他潜在的年龄就越长。

关键词：长寿遗传环境

高温和HgCl2复合处理对水稻花期生理特性和水通道蛋白基因表达的影响

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湖南农业大学学报（自然科学版） 2020年第3期46卷 262-270页

作者：胡挺帅郑梦琪郑嘉琪罗心怡张志友潘伟槐郭天荣莫亿伟绍兴文理学院生命科学学院浙江绍兴312000

以转OsPIN1a的基因水稻‘中花11’为材料,设置3个处理:适温处理(CK),昼夜温度为30℃/28℃;高温处理(TR1),昼夜温度为38℃/33℃;复合处理(TR2),昼夜温度为38℃/33℃,配以0.1 mmol/L HgCl2处理,研究高温胁迫和水通道蛋白抑制剂(HgCl2)对... 详细信息

以转OsPIN1a的基因水稻‘中花11’为材料,设置3个处理:适温处理(CK),昼夜温度为30℃/28℃;高温处理(TR1),昼夜温度为38℃/33℃;复合处理(TR2),昼夜温度为38℃/33℃,配以0.1 mmol/L HgCl2处理,研究高温胁迫和水通道蛋白抑制剂(HgCl2)对水稻花期生理特性、水通道蛋白基因表达、稻穗和剑叶相对含水量及淀粉粒发育的影响。结果表明:与适温处理相比,高温与HgCl2胁迫均能降低稻穗和剑叶相对含水量,降低结实率和千粒质量,降低柱头上花粉粒数量及柱头和花粉粒的线粒体活性,抑制OsTIPs和OsPIPs家族多个基因的表达,使稻穗水分供给减少,导致胚乳淀粉粒发育不良,形成不规则圆球形,以高温与HgCl2复合处理时影响最大。水通道蛋白基因家族表达受抑制后,加重了高温胁迫对水稻植株花期生长发育的伤害,致使花粉粒和柱头活性下降,导致结实率降低和籽粒充实不良。

关键词：水稻高温胁迫水通道蛋白抑制剂(HgCl2) 水通道蛋白基因表达花期生理特性