植物乳杆菌素(plantaricin)是由多个氨基酸组成的多肽类抗菌素。它是一类重要细菌素,具有种类多、抑菌谱广、不易产生耐药性、安全性高等优点,因此在食品、饲料和医药等领域有潜在应用价值。然而,因植物乳杆菌素产量低而影响了其在食品和医药中的应用。本文从植物乳杆菌素种类、群体感应系统及植物乳杆菌素基因簇等方面介绍植物乳杆菌素诱导及调控的最新研究进展。

为阐明植物蜡质合成/转运的分子机制及调控网络，依据PubMed, Web of Science和中国知网数据库，以“表皮蜡质”和“植物”的中英文为关键词，检索了1974—2022年发表的相关文献125篇，通过整理和归纳，分析以玉米为代表的植物蜡质代谢相关合成，转运及调控网络。结果表明：植物蜡质成分复杂，一般由超长链脂肪酸、烷烃、醛、醇、酮以及萜类和一些小分子次级代谢物组成。且不同植物及同一种植物不同器官蜡质含量及成分均不同。模式植物拟南芥中表皮蜡质合成、运输及调控机理研究相对清楚，植物蜡质前体物质超长链脂肪酸(very long chain fatty acids, VLCFAs)在脂肪酰-CoA延长酶等多酶体系催化下合成，包括β-酮脂酰-CoA合酶、β-酮脂酰-CoA还原酶、β-羟脂酰-CoA脱水酶和反式烯脂酰-CoA还原酶组成，合成后的VLCFAs通过脱羰基与酰基还原作用进入角质层蜡质合成途径，形成各种蜡质组分。单子叶植物蜡质合成及排列方式与双子叶植物有很多相似之处，也有一定差异，如，拟南芥中ABCG32编码的脂质转运蛋白参与莲座叶角质层蜡质的形成，而玉米GLOSSY13、大麦的HvABCG31和水稻的OsABCG31主要是在幼叶表皮蜡质转运过程起作用。目前，玉米中发现的蜡质突变体超过了30多个，相关基因还有待挖掘。

多杀性巴氏杆菌可广泛感染多种动物,引起出血性败血症或传染性肺炎。多杀性巴氏杆菌的细胞表面具有一层黏液样的荚膜多糖,是其重要的结构成分和毒力因子,在细菌与宿主的相互作用中起到重要作用,促进细菌粘附于宿主表面,增强细菌的毒力。多杀性巴氏杆菌荚膜的分子结构与脊椎动物的糖胺聚糖(GAG)相似,都由重复的二糖单元聚合形成线性多糖链,这是该菌在感染宿主过程中进行分子伪装、抵抗吞噬和发生免疫逃逸的重要免疫学物质基础。近年来,在多杀性巴氏杆菌荚膜的生物合成及其调控机制方面取得了一系列重要的研究进展,为多杀性巴氏杆菌荚膜的分子致病机理研究提供了一定的基础知识,为多杀性巴氏杆菌荚膜多糖疫苗的研发提供了理论依据。文章系统阐述了多杀性巴氏杆菌荚膜的生物合成途径及其表达调控机制,主要包括荚膜的血清分型、荚膜多糖的成分与结构、荚膜的生物合成基因簇与功能、荚膜多糖的分子合成机制、荚膜生物合成基因簇的表达调控机制,共5个方面。依据荚膜抗原,多杀性巴氏杆菌可分为A、B、D、E、F共5种荚膜血清型。A型荚膜GAG成分是透明质酸、D型是肝素、F型是软骨素,分别由其相应的二糖单元[β-葡糖醛酸/β-乙酰葡糖胺]、[β-葡糖醛酸/α-乙酰葡糖胺]、[β-葡糖醛酸/β-乙酰半乳糖胺]重复构成;B型荚膜多糖是由阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖以某种结构形式聚合而成,E型荚膜多糖的成分与化学结构尚不确定。多杀性巴氏杆菌A型、B型、D型、E型和F型荚膜多糖生物合成的相关基因以基因簇的形式存在,分为3个不同的功能区,R1、R2和R3;R1区负责转运荚膜多糖,R2区负责单糖的活化和荚膜多糖的组装,R3区负责荚膜多糖的修饰(磷脂替换);根据R2区结构和基因数量的不同又可将5种荚膜的生物合成基因簇分为两类:A型、D型、F型为I类,R2区含有4个基因;B型和E型为II类,R2区含有9个基因,且利用R2区特异性基因设计引物,可以通过PCR方法快速鉴定多杀性巴氏杆菌的荚膜血清型。多杀性巴氏杆菌的荚膜GAG在细胞质中生成,由R1区编码蛋白所形成的ABC转运体输出至细胞表面,末端糖脂通过分子间氢键与细胞壁紧密结合,形成菌体表面的粘液状荚膜;在多杀性巴氏杆菌荚膜GAG的生物合成过程中,位于R2区的糖基转移酶基因决定了活化单糖的种类和组装后荚膜多糖的类型。在多杀性巴氏杆菌荚膜的生物合成基因簇中,R1和R2区形成一个操纵子,转录方向一致,而R3转录方向与其相反,两者的启动子区域均位于R2和R3区域之间的DNA序列上;多杀性巴氏杆菌荚膜生物合成基因簇的转录过程受Fis蛋白正向调控,翻译过程主要受Hfq蛋白正向调节。

从6种泡菜中分离出217株乳杆菌,通过琼脂点扩散交叉拮抗试验,筛选出发酵液有抑菌作用的12株植物乳杆菌。排除了酸、过氧化氢的作用后,7株的离心发酵液对来自于甘蓝泡菜的1株植物乳杆菌Lactobacillus plantarum 96D 仍有抑菌活性,用胰蛋白酶对其处理后抑菌活性丧失,说明它们产生的抑菌物质是细菌素。其中 G_6,G_8,G_9和 H_(16)菌株抑菌效果较显著。

花色素是由植物类黄酮代谢途径产生的次生代谢产物,决定了花、果实和种子的颜色。随着类黄酮代谢途径的研究不断地深入,多种植物编码合成花色素的结构基因也已得到克隆,并研究证明花色素合成结构基因与转录因子(MYB、b HLH和WD40)有着极其复杂的相互作用模式。本文主要对花青素合成相关的MYB、b HLH和WD40转录因子及其在调节结构基因表达和花青素合成中的作用进行了综述。

开花是高等植物生活史中的一个重要环节,光照、温度、植物激素等多种因子参与这一调控过程。开花素FT(FLOWERING LOCUS T)是叶片中开花途径的汇集点,它可以整合不同开花途径的信号,在成花转变和花发育过程中发挥着重要作用;同时在块茎形成、种子萌发、芽的萌动、分枝和气孔开放调节等也具有重要功能。本文从FT在成花转变、花发育过程中的功能和其表达的表观调控等方面,总结了近年来的研究进展,以期为深入研究FT和花期新品种选育提供参考。

阿维菌素为新型生物杀虫剂,综述其防治植物线虫的作用机制、毒理学、室内毒力、田间应用等方面的研究进展。

抗菌二肽溶杆菌素(Bacilysin)由L-丙氨酸残基和L-不典型的氨基酸抗荚膜菌素(Anticapsin)残基组成,是目前已知的芽胞杆菌合成的结构最简单的肽类抗菌物质之一。Bacilysin的作用靶标6-磷酸葡萄糖胺合成酶是微生物细胞壁合成关键酶,它对真菌和细菌都具有广谱的抗菌活性,因此,Bacilysin在农业和医药领域具有广阔的应用前景,近年来成为了天然产物的研究热点。本文综述了Bacilysin在生物合成途径及调控、抗菌功能和作用机制等方面的研究进展,提出Bacilysin在生产实践中存在的主要问题并展望了Bacilysin的研究趋势,以期为Bacilysin的研发和应用提供参考。

植物油脂是人类营养的重要组分之一,其主要化学成分是三酰甘油,由甘油上的3个羟基与脂肪酸分别通过酯化作用连接而成。目前研究的关注点主要是如何提高种子油脂含量、改善脂肪酸组分。本文综述植物三酰甘油合成、代谢过程中的关键酶及其基因,并介绍三酰甘油含量及其组分调控基因工程的研究进展。

随着全球气候变暖和极端天气的频发,涝害已成为农业的主要自然灾害之一,造成严重的经济损失。为了适应涝渍环境,植物通过乙烯等信号物质调控涝渍胁迫应答。本文从涝渍胁迫下乙烯的合成、乙烯信号转导途径关键基因及调控机制、乙烯信号介导的耐涝形态适应机制、乙烯信号与低氧信号交互对话等方面阐述了乙烯调控植物的耐涝机制,并提出了今后的研究方向,以期为植物涝害应对及耐涝新品种选育提供理论指导。

农杆菌介导是目前转基因植物研究采用的主要方法,不同植物间利用农杆菌转化的转化效率差异很大,高效农杆菌转化体系对于转基因植物产业化和功能基因组学等研究具有重要意义。总体而言,影响农杆菌转化效率的因素主要包括基因型、外植体及其生理状态、农杆菌菌株、培养基成分、共培养条件等。对于一些难转化的植物来说,辅助因素对转化效率的提高起着至关重要的作用。本文综述了影响农杆菌转化效率的一些辅助因素及其作用,包括植物材料微创伤处理和干燥处理、培养基中抗氧化剂和表面活性剂使用、农杆菌中额外拷贝Vir和植物细胞中VIP(VirE2 interacting protein)过表达、载体上核基质附着序列引入等,以期为进一...

根癌农杆菌介导的植物遗传转化是现代分子育种的重要手段之一,但农杆菌转化法具有外植体基因型依赖性,使得一些顽抗物种很难获得转化植株,有效利用参与转化过程的植物基因是进一步提高转化效率的可能路径。VIP1是一种bZIP转录因子,参与植物的免疫应答反应,但最近研究发现激活VIP1蛋白会促进农杆菌介导的转化过程,通过优化植物组织培养条件,增加植物体内VIP1的表达量可以提高遗传转化效率。总结植物与农杆菌之间相互作用的分子生物学过程,将为提高植物转化效率提供新的策略。

光是植物生活中最重要的环境因子之一 .它不仅为植物光合作用提供辐射能 ,而且还为植物提供信号调节其发育过程 ,为此 ,高等植物具有一整套精细的光接受系统和光信号转导系统 ,以此对光强、光质、光照方向和光照时间、光周期等环境光条件的变化作出适应性反应 .不同环境条件下的光信号通过各种植物光受体转导并与内生发育程序整合从而控制植物的生长发育模式 .该文通过综述光敏色素分子的结构、功能和它介导光信号在植物体内、植物群体中的转导及其光调控作用 ,讨论了环境光信号对光能量在植物个体和群体中分布的影响

将一株筛选到的高产肽酶的植物乳杆菌SP-3,运用于能够快速成熟的干酪模型中,通过研究蛋白质水解特性,进一步衡量SP-3在干酪促熟、改善品质等方面的能力。通过水溶性氮浓度测定及干酪电泳分析,植物乳杆菌SP-3对干酪中蛋白质的初级水解无显著影响;12%TCASN测定及RP-HPLC对干酪水溶性提取物的分析表明,SP-3影响了干酪中小肽的形成;总游离氨基酸浓度测定表明SP-3促进了体系中游离氨基酸的产生。

ERECTA(ER)是一种富含亮氨酸重复片段(LRR)的类受体激酶(RLKs)基因，RLKs可以参与多种信号通路并在植物发育早期细胞间信号传导中具有关键作用。植物中有少数核心信号通路参与调节植物生长发育中的不同方面，ER家族(ERfs)信号通路是这些核心信号之一，在植物的形态发生、花序形成和发育、生物胁迫和非生物胁迫的应答过程中都具有重要作用。尽管ERfs对于植物生长的正常发育是不可或缺的，但由于其功能众多，调控机制十分复杂，各个信号通路发生的组织部位与时间都不相同，使得研究ER信号网络变得困难。ER处于各个信号通路较为上游的位置，因此明确ER调控机制对研究植物生长发育和形态建成至关重要。本研究综述了ER蛋白的结构特点和在植物地上部分器官形态发育方面的功能，主要包括在气孔发育、花序结构发育、茎的伸长以及调节茎尖大小等方面的作用，阐述了不同调控过程中的上游配体以及下游通路，为深入研究ER功能和作用机制提供参考。