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脱落酸调控果实成熟的分子及信号转导机制研究进展

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果树学报 2023年第5期40卷 988-999页

作者：李翠侯柄竹中国科学院植物研究所·植物分子生理学重点实验室北京100093

脱落酸(abscisicacid,ABA)作为一种重要的植物激素,不仅涉及许多植物发育过程和逆境胁迫,而且在果实成熟,尤其是非呼吸跃变型果实成熟中发挥关键作用。随着植物中ABA合成、代谢和作用机制的解析及其受体识别和核心信号转导模型的建立,... 详细信息

脱落酸(abscisicacid,ABA)作为一种重要的植物激素,不仅涉及许多植物发育过程和逆境胁迫,而且在果实成熟,尤其是非呼吸跃变型果实成熟中发挥关键作用。随着植物中ABA合成、代谢和作用机制的解析及其受体识别和核心信号转导模型的建立,极大地推动了ABA在果实成熟和品质形成中的研究。一般来讲,褪绿和着色是果实成熟过程中普遍存在的现象,这一过程涉及了ABA早期信号和多种激素的协同作用并组成了复杂的网络调控机制。总之,ABA是调控果实成熟的核心机制,其中存在着乙烯依赖(呼吸跃变型)和不依赖(非呼吸跃变型)类型。综述了ABA在植物体内的合成、代谢及作用的分子机制,构建了ABA调控果实成熟的分子网络模型,为果实的品质改善和保鲜奠定理论基础。

关键词：果实成熟脱落酸 (非)呼吸跃变型乙烯生长素信号转导

耐盐药蒲公英(Taraxacum officinale Weber)愈伤组织筛选及生理生化特性分析

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生物工程学报 2008年第7期24卷 1202-1209页

作者：张新果陈显扬姜丹李银心中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生理学重点实验室北京100093

为获得耐1.5%NaCl的药蒲公英(Taraxacum officinale Weber)愈伤组织,以药蒲公英叶片外植体为材料诱导愈伤组织。以NaCl为选择因子,从愈伤组织直接筛选。在选择培养基上,大部分愈伤组织褐化死亡,个别褐化死亡的愈伤组织周围有少量新的细... 详细信息

为获得耐1.5%NaCl的药蒲公英(Taraxacum officinale Weber)愈伤组织,以药蒲公英叶片外植体为材料诱导愈伤组织。以NaCl为选择因子,从愈伤组织直接筛选。在选择培养基上,大部分愈伤组织褐化死亡,个别褐化死亡的愈伤组织周围有少量新的细胞团长出,将其转接到新鲜的选择培养基上,每3周继代一次,经3个月继代筛选获得了耐1.5%NaCl的药蒲公英细胞团。以普通愈伤组织为对照,发现随着NaCl浓度升高,耐盐愈伤组织的相对生长率下降但显著高于对照;且随着盐胁迫处理时间延长持续升高,而普通愈伤组织对照几乎停止生长,说明耐盐愈伤组织具有相对稳定的耐盐性。在蛋白水平上,耐盐愈伤组织与对照愈伤组织差异明显,SDS-PAGE分析显示:耐盐愈伤组织比对照多出一条34kD大小的蛋白带,且30kD、18kD左右的蛋白带明显上调。相同处理条件下耐盐愈伤组织脯氨酸的增加幅度高于对照。盐胁迫条件下,耐盐愈伤组织的超氧化物歧化酶(Super oxidase dimutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性明显高于对照,且随着处理时间的延长和盐浓度的增加呈现升高的趋势,而对照则呈现先升高后下降的趋势。结果说明耐盐愈伤组织一方面通过小分子有机溶质如脯氨酸的方式调节其渗透平衡,另一方面还可通过提高抗氧化能力降低盐分造成的次级伤害。积累蛋白也可能是耐盐愈伤组织调节渗透平衡的一种方式。通过生理生化分析确定我们获得的耐盐愈伤组织为耐盐变异体。

关键词：药蒲公英组织培养变异愈伤筛选耐盐性活性氧清除剂渗透平衡

分析植物应答环境因子的一种有效平台——DNA微阵列(英文)

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Acta Genetica Sinica 2005年第2期32卷 210-218页

作者：王珍种康许智宏中国科学院植物研究所光合作用和环境分子生理学重点实验室分子与发育生物学研究中心北京100093

随着植物基因组测序工程的迅速发展 ,大量的DNA序列不断地快速对外公布。如何把这庞大的核苷酸序列信息与植物的生命活动有机地联系起来 ?高通量的DNA微阵列技术是连接植物基因组序列信息和植物功能基因组的桥梁 ;而且 ,这一技术在分析... 详细信息

随着植物基因组测序工程的迅速发展 ,大量的DNA序列不断地快速对外公布。如何把这庞大的核苷酸序列信息与植物的生命活动有机地联系起来 ?高通量的DNA微阵列技术是连接植物基因组序列信息和植物功能基因组的桥梁 ;而且 ,这一技术在分析基因表达谱和基因的功能上已经得到了应用。通过简要叙述DNA微阵列技术的几个特点。

关键词： DNA微阵列基因表达谱信号网络胁迫

植物重力感受:从淀粉体沉降到蛋白极性再定位

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科学通报 2024年第1期69卷 12-14页

作者：乐捷龙英强中国科学院植物研究所植物分子生理重点实验室北京100093 中国科学院大学北京100049

1880年Charles Darwin在The Power of Movement in Plants一书中曾详细记载对植物向性生长的观察结果,包括向重性、向光性、向水性等^([1]).重力是地球表面无时无刻不存在的一种环境因子,植物向重性生长是经过长期适应重力环境并演化形... 详细信息

1880年Charles Darwin在The Power of Movement in Plants一书中曾详细记载对植物向性生长的观察结果,包括向重性、向光性、向水性等^([1]).重力是地球表面无时无刻不存在的一种环境因子,植物向重性生长是经过长期适应重力环境并演化形成的植物生长和发育特性.

关键词：向光性向性重力感受地球表面环境因子向重性生长和发育

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2020污染土壤的生物修复专刊序言

生物工程学报 2020年第3期36卷 391-396页

作者：李银心中国科学院植物研究所植物分子生理学重点实验室北京100093

生物修复技术,作为可持续发展的重要方向,因其环境友好、高效且无二次污染并能从根本上解决土壤污染问题而受到关注,已经在土壤污染治理中得到了广泛的应用。为了梳理和凝练生物修复技术的发展状况,本专刊收录了该研究领域的16篇论文,... 详细信息

生物修复技术,作为可持续发展的重要方向,因其环境友好、高效且无二次污染并能从根本上解决土壤污染问题而受到关注,已经在土壤污染治理中得到了广泛的应用。为了梳理和凝练生物修复技术的发展状况,本专刊收录了该研究领域的16篇论文,分别从植物修复、微生物修复、联合修复、重金属吸收积累的相关分子机制、资源化再利用等方面,详细阐述生物修复技术的发展动态,展望未来的发展趋势,为促进生物修复技术的发展提供参考。

关键词：污染土壤重金属生物修复植物修复微生物修复联合修复

创造“玉米稻”:禾谷作物高产优质的一个新战略

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植物生理学报 2020年第7期56卷 1313-1320页

作者：许大全朱新广中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所光合作用与环境生物学实验室上海200032

基于持续的人口增加和因都市化而耕地减少的严峻局面,预计到2050年世界主要粮食作物水稻和小麦的单位面积产量至少增加50%才能满足人口增长的需要。通过基因工程把高效的C4光合作用引入C3植物是应对这个挑战的一个办法。"C4水稻"国际合... 详细信息

基于持续的人口增加和因都市化而耕地减少的严峻局面,预计到2050年世界主要粮食作物水稻和小麦的单位面积产量至少增加50%才能满足人口增长的需要。通过基因工程把高效的C4光合作用引入C3植物是应对这个挑战的一个办法。"C4水稻"国际合作研究项目实施10多年了,迄今尚无重大突破,有必要探索获得高产优质禾谷类作物的新战略。用合成生物学技术创造"玉米稻"就是这样的新战略,其目标是将进行C4光合作用、具有高光能、水分和氮利用效率的玉米改造成籽粒品质类似甚至超过水稻的玉米稻。

关键词：玉米稻 C4水稻花环结构转基因合成生物学光合作用 C4光合作用

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药蒲公英再生体系的建立和优化

生物工程学报 2005年第2期21卷 244-249页

作者：陈华李平刘晶李银心中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生理学重点实验室

通过愈伤组织诱导和直接不定芽再生途径 ,建立了药蒲公英的快速高效再生系统。叶片外植体在含 0 2mg LIAA和1mg LTDZ的MS培养基中培养 2周后便产生大量的丛生芽 ,在含有 0 5mg L 2 ,4 D和 2mg L 6 BA的MS培养基中培养 30d后 ,形成... 详细信息

通过愈伤组织诱导和直接不定芽再生途径 ,建立了药蒲公英的快速高效再生系统。叶片外植体在含 0 2mg LIAA和1mg LTDZ的MS培养基中培养 2周后便产生大量的丛生芽 ,在含有 0 5mg L 2 ,4 D和 2mg L 6 BA的MS培养基中培养 30d后 ,形成明显的愈伤组织 ,愈伤组织块在含 1 0mg L 6 BA的MS培养基中成功再生。对 9株再生植株进行RAPD检测表明 ,部分植株在DNA水平上发生了变异。与对照相比 ,再生植株的主要抗氧化成分无明显变化 ,保证了有效成分的稳定。

关键词：药蒲公英愈伤组织培养器官发生 RAPD

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生物钟调控植物生长发育的研究进展

植物生理学报 2022年第1期58卷 3-12页

作者：张家硕魏华王雷中国科学院植物研究所植物分子生理学重点实验室北京100093 中国科学院大学北京100049

植物生物钟不仅是细胞内部的计时系统,还是调控植物发育可塑性和环境适应性的重要分子基础,主要由输入途径、核心振荡器、输出信号网络等组成,其中生物钟核心振荡器又可分为中心反馈环、早反馈环以及晚反馈环等。同时,生物钟核心振荡器... 详细信息

植物生物钟不仅是细胞内部的计时系统,还是调控植物发育可塑性和环境适应性的重要分子基础,主要由输入途径、核心振荡器、输出信号网络等组成,其中生物钟核心振荡器又可分为中心反馈环、早反馈环以及晚反馈环等。同时,生物钟核心振荡器的核心组分通过转录以及转录后水平等多层级调控的方式,调节植物体内输出信号网络,从而在时间维度上协调植物的生长发育和代谢稳态平衡,以及胁迫的应答等。本文主要概述近年来植物生物钟核心组分在调节下游关键事件如下胚轴生长、开花时间、叶片衰老以及非生物胁迫应答等方面的研究进展,并提出生物钟研究领域亟待解决的科学问题,寄望让生物钟领域的研究成果能为未来智慧育种提供理论上的借鉴。

关键词：生物钟生物节律分子网络生长发育

药蒲公英(Taraxacum officinale Weber)耐1．5％NaCl变异体的筛选及特性分析

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生物工程学报 2008年第2期24卷 262-271页

作者：张新果李银心陈华石武良中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生理学重点实验室中国科学院遗传与发育研究所北京100101

为提高药蒲公英的耐盐性,用20～30 d大小的药蒲公英叶片诱导愈伤,获得的愈伤以NaCl作为选择因子,用直接筛选的方法,每3周进行一次继代培养,经3个月继代筛选获得了耐1.5%NaCl的药蒲公英愈伤组织,将耐1.5%NaCl的药蒲公英愈伤组织接种在分... 详细信息

为提高药蒲公英的耐盐性,用20～30 d大小的药蒲公英叶片诱导愈伤,获得的愈伤以NaCl作为选择因子,用直接筛选的方法,每3周进行一次继代培养,经3个月继代筛选获得了耐1.5%NaCl的药蒲公英愈伤组织,将耐1.5%NaCl的药蒲公英愈伤组织接种在分化培养基上分化出芽,之后将再生芽转接到生根培养基中进行生根培养,经4个月得到了12株耐1.5%NaCl的药蒲公英再生植株。与野生型相比,耐盐植株叶片宽大、叶柄粗短、叶表面覆盖白色细毛,根粗壮较短,花茎中部具2 cm左右的苞叶。RAPD(Random amplified polymorphic DNA,随机扩增的多态性DNA)和SDS-PAGE检测表明,耐盐植株与对照植株在DNA及蛋白水平上均存在明显差异。1.5%NaCl处理后,与普通再生植株相比,耐盐株系的抗氧化酶活性明显提高,脯氨酸含量上升幅度更为显著,而丙二醛(MDA)含量降低,其主要药用成分黄酮的含量显著增加。这些结果说明耐盐植株的抗氧化防御能力明显增强。以上结果表明耐1.5%NaCl的药蒲公英再生植株为耐1.5%NaCl药蒲公英变异体,这些耐盐变异体有望成为抗盐耐海水蔬菜家族的新成员。同时,这些耐盐变异体植株比普通植株具有更高的医用商业价值。耐1.5%NaCl的药蒲公英再生变异体遗传稳定性的研究正在进行中。

关键词：活性氧清除剂耐盐变异体药蒲公英叶片外植体