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探索新绿色革命的靶标

植物生理学报 2012年第8期48卷 729-738页

作者：许大全中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所上海200032

第一次绿色革命的潜力已经被充分利用,第二次绿色革命正在兴起。全世界的科学家都在探讨新绿色革命的靶标,包括改善核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)羧化酶/加氧酶(Rubisco)、降低光呼吸和呼吸作用损失、提高RuBP再生能力、改造C3植物成为C4植... 详细信息

第一次绿色革命的潜力已经被充分利用,第二次绿色革命正在兴起。全世界的科学家都在探讨新绿色革命的靶标,包括改善核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)羧化酶/加氧酶(Rubisco)、降低光呼吸和呼吸作用损失、提高RuBP再生能力、改造C3植物成为C4植物例如C4水稻、将蓝细菌的CO2浓缩机制引入C3植物、增加转运蛋白,以及改善作物根系、优化产物品质和加强作物对环境胁迫的抗性。这篇综述主要考察这些靶标的研究进展,并指出潜在的问题。尽管基因工程是一个强有力的工具,但是人们不应当把新绿色革命成功的希望全部寄托在它上面。一些传统的和非转基因的方法也将在这个革命中发挥重要的作用。这个革命的前途是光明的,但是获得成功所需要的时间可能要比一些人估计的15年长得多。

关键词：绿色革命 C4水稻光合效率靶标基因工程作物产量

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杉木再生系统的比较研究

分子细胞生物学报 2007年第4期40卷 239-244页

作者：朱木兰王骥卫志明中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所上海200032

通过对杉木(Cunninghamia lanceolata Hook)再生系统的比较研究,建立了子叶、下胚轴、茎段和针叶等四个再生体系。子叶在附含1mg/L BA和0.1mg/L NAA的DCR培养基中再生频率为93.7%±0.45%,平均芽数为3.76±0.25;下胚轴在附含2mg/L BA和0.... 详细信息

通过对杉木(Cunninghamia lanceolata Hook)再生系统的比较研究,建立了子叶、下胚轴、茎段和针叶等四个再生体系。子叶在附含1mg/L BA和0.1mg/L NAA的DCR培养基中再生频率为93.7%±0.45%,平均芽数为3.76±0.25;下胚轴在附含2mg/L BA和0.2mg/L NAA的DCR培养基中再生频率为96.2%±0.35%,平均芽数为17.4±0.18;茎段在附含1mg/L BA和0.1mg/L NAA的DCR培养基中再生频率达100%,平均芽数为3.28±0.11;针叶在附含1.5mg/L BA和0.1mg/L NAA的DCR培养基中再生频率达84.5%±0.45%,平均芽数仅为1.42±0.08。不定芽在附含0.2mg/L BA和0.02mg/L NAA的DCR培养基中有效伸长。芽苗经预处理后在附含0.3mg/L IBA的1/2 DCR培养基中生根效果最佳。

关键词：杉木组织培养器官发生再生系统遗传转化离体快繁

拟南芥MicroRNA828负调控蔗糖诱导的花青素合成

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植物生理学报 2013年第2期49卷 188-194页

作者：谢烨孙毅李淡宁黄继荣中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所上海200032

花青素生物合成途径及转录调控因子虽然已基本被阐明,但其调控机理仍在日益更新。本研究利用蔗糖诱导花青素合成的表型,建立了一种筛选拟南芥花青素代谢突变体的方法。我们从T-DNA插入突变体库中筛选出一株花青素合成过量突变体,基因克... 详细信息

花青素生物合成途径及转录调控因子虽然已基本被阐明,但其调控机理仍在日益更新。本研究利用蔗糖诱导花青素合成的表型,建立了一种筛选拟南芥花青素代谢突变体的方法。我们从T-DNA插入突变体库中筛选出一株花青素合成过量突变体,基因克隆结果表明是由MicroRNA828(miR828)的功能缺失所致。进一步研究发现miR828过表达植株中蔗糖诱导的花青素积累较野生型减少,这与敲除miR828的靶基因TAS4导致花青素积累比野生型高的结果一致,表明miR828负调控花青素合成。miR828在各组织中表达量很低,但其表达受到蔗糖诱导。在讨论中,我们提出了miR828调控蔗糖诱导花青素合成的模型。

关键词：花青素 miR828 TAS4 蔗糖负调控

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水稻抗倒伏性状的分子机理研究进展

中国水稻科学 2016年第2期30卷 216-222页

作者：刘畅李来庚中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所上海200032

倒伏是水稻高产稳产的一个重要限制因素。水稻倒伏主要受植株形态、茎秆结构与细胞壁成分的影响。近年来,随着水稻基因组学和分子生物学的发展,水稻抗倒伏性状的研究已逐渐从植株表型分析发展到分子水平调控机理解析。本文综述了水稻株... 详细信息

倒伏是水稻高产稳产的一个重要限制因素。水稻倒伏主要受植株形态、茎秆结构与细胞壁成分的影响。近年来,随着水稻基因组学和分子生物学的发展,水稻抗倒伏性状的研究已逐渐从植株表型分析发展到分子水平调控机理解析。本文综述了水稻株型、茎秆特性与细胞壁化学组成对水稻抗倒伏性状影响的分子机理。这些研究为水稻抗倒伏分子育种奠定了重要的理论基础。

关键词：水稻倒伏细胞壁茎秆

昼夜温差对番茄生长发育、产量及果实品质的影响

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应用生态学报 2015年第9期26卷 2700-2706页

作者：李莉李佳高青陈金星中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所上海200032

在3间人工气候室精密受控环境中,保持日平均温度为22℃,设置昼夜温差分别为6℃（25℃/19℃）、8℃（26℃/18℃）、10℃（27℃/17℃）,研究昼夜温差对番茄生长的影响.结果表明：番茄不同品种、不同生长时期适宜的昼夜温差条件不同.番茄... 详细信息

在3间人工气候室精密受控环境中,保持日平均温度为22℃,设置昼夜温差分别为6℃（25℃/19℃）、8℃（26℃/18℃）、10℃（27℃/17℃）,研究昼夜温差对番茄生长的影响.结果表明：番茄不同品种、不同生长时期适宜的昼夜温差条件不同.番茄开花前,与6℃温差相比,8℃温差可显著加快野生种醋栗番茄LA1781生长发育,使幼苗株高增加23.1%,出叶加快1-2片,开花提前7 d;10℃温差对LA1781苗期的促进作用与8℃温差相似.对栽培种普通番茄LA2397和LA0490来说,6℃温差使幼苗生长良好,8℃温差对幼苗无显著促进作用;与6℃温差相比,10℃温差对苗期生长及开花有抑制作用,使株高降低12.0%-18.3%,出叶慢2-3片,开花推迟2-4 d.10℃温差使3个品种番茄地上部分干质量增加25.2%-44.2%.番茄开花后,与6℃温差相比,10℃温差可显著提高LA1781的产量和果实品质,使果实数增加34.7%,单株产量增加92.1%,平均单果质量增加40.0%,果实可溶性糖含量增加16.3%,番茄红素含量增加95.6%.与6℃温差相比,LA2397和LA0490在8℃温差下产量和果实品质提高,番茄红素含量增加超过2倍;在10℃温差下产量略有降低（5.0%）,果实含糖量降低,但果实尺寸和番茄红素含量增加.表明番茄苗期生长温差不宜过大,花果期适当增大昼夜温差可提高产量和果实品质,但温差过大易造成生长不良和减产.

关键词：番茄温度昼夜温差产量果实品质

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影响农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化的因素

分子细胞生物学报 2007年第5期40卷 286-294页

作者：刘圣君黄健秋卫志明中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所上海200032

利用携带pCAMBIA1301质粒(含hpt和gus基因)的超毒根癌农杆茵菌株EHA105对大豆子叶节外植体进行遗传转化,研究了影响农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化的因素。研究结果表明,农杆菌侵染液和共培养培养基中添加200μmol/L乙酰丁香酮和50mg/... 详细信息

利用携带pCAMBIA1301质粒(含hpt和gus基因)的超毒根癌农杆茵菌株EHA105对大豆子叶节外植体进行遗传转化,研究了影响农杆菌介导的大豆子叶节遗传转化的因素。研究结果表明,农杆菌侵染液和共培养培养基中添加200μmol/L乙酰丁香酮和50mg/L抗坏血酸可以有效促进农杆菌对大豆子叶节的转化。农杆菌与子叶节共培养后羧苄青霉素(250 mg/L)和头孢霉素(100 mg/L)结合使用能有效抑制农杆菌过度繁殖并提高转化芽诱导频率;在转化细胞的分化和转化芽伸长过程中,改进的筛选策略可以明显改善对转化芽的筛选效果,从而提高转化频率。应用优化后的转化体系,获得了3个国内大豆主栽品种的转基因植株,PCR阳性植株频率为3.8%-7.6%。转化植株叶片总DNA的PCR和Southern blot实验表明,T-DNA上的外源基因已经整合到大豆基因组中。

关键词：大豆根癌农杆菌转化子叶节

紫细菌捕光色素蛋白复合体及光化学反应中心的研究进展

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植物生理与分子生物学学报 2005年第6期31卷 567-574页

作者：刘源高金鹏徐春和中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所上海200032

概述了近年来有关紫细菌捕光色素蛋白复合体及光化学反应中心的研究进展,并重点介绍了两种捕光色素蛋白复合体的结构以及复合体中相关色素分子在激发能传递中的作用机理。还详细阐述了紫细菌光化学反应中心的结构及反应中心中各个辅助... 详细信息

概述了近年来有关紫细菌捕光色素蛋白复合体及光化学反应中心的研究进展,并重点介绍了两种捕光色素蛋白复合体的结构以及复合体中相关色素分子在激发能传递中的作用机理。还详细阐述了紫细菌光化学反应中心的结构及反应中心中各个辅助因子在光能转化为生物可利用的化学能中的作用机理。

关键词：捕光色素蛋白复合体光化学反应中心紫细菌

叶绿体NAD(P)H脱氢酶(NDH)复合体的研究进展

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植物生理学报 2013年第5期49卷 401-409页

作者：李庆华何志辉米华玲中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所上海200032

高等植物叶绿体类囊体膜上的NAD(P)H脱氢酶(NDH)复合体是一个由多亚基组成的大复合体。它参与了围绕光系统I(PSI)的循环电子途径(CEF)和叶绿体的呼吸,为CO2同化提供额外ΔpH和ATP,并在胁迫条件下缓解基质过还原和氧化胁迫。近年来高等... 详细信息

高等植物叶绿体类囊体膜上的NAD(P)H脱氢酶(NDH)复合体是一个由多亚基组成的大复合体。它参与了围绕光系统I(PSI)的循环电子途径(CEF)和叶绿体的呼吸,为CO2同化提供额外ΔpH和ATP,并在胁迫条件下缓解基质过还原和氧化胁迫。近年来高等植物的叶绿体NDH复合体的研究有了很大进展,主要是发现了很多NDH新亚基、调控叶绿体编码的ndh基因的剪切和编辑的蛋白以及影响NDH组装和稳定的蛋白,同时,对NDH在胁迫条件下的生理功能也有了进一步的认识。本综述主要总结了NDH复合体的功能,亚基组成及调控等方面的研究进展。

关键词：复合体叶绿体脱氢酶亚基组成高等植物胁迫条件生理功能 CO2同化

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拟南芥中花青素的修饰

植物生理学报 2013年第2期49卷 101-110页

作者：谢烨孙毅黄继荣中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所上海200032

花青素属于类黄酮化合物,赋予了植物从红色、蓝色到紫色的多种颜色,在帮助植物吸引昆虫为其传粉和传播种子等方面发挥着重要功能。现有研究表明花青素的呈色和稳定性与其修饰基团类别、数目和位置等要素密切相关。近年来,在不同物种中... 详细信息

花青素属于类黄酮化合物,赋予了植物从红色、蓝色到紫色的多种颜色,在帮助植物吸引昆虫为其传粉和传播种子等方面发挥着重要功能。现有研究表明花青素的呈色和稳定性与其修饰基团类别、数目和位置等要素密切相关。近年来,在不同物种中发现了参与花青素修饰的各种酶。模式植物拟南芥因其基因组信息清楚,生长周期短和花青素组成明确等特点成了研究花青素修饰途径的理想材料。本文主要综述了拟南芥中花青素合成后的修饰过程及其产物多样性。

关键词：花青素修饰拟南芥糖基转移酶酰基转移酶