植物受到生物或非生物胁迫时,病程相关蛋白(pathogenesis-related proteins,PRs)PR-5家族(又称类甜蛋白,thaumatin-like proteins,TLPs)在植物组织内迅速表达并积累,从而快速提高植物抗性。研究发现许多植物的TLPs具有抗真菌活性,而且转TLPs基因的植物能够抑制病害发展进程。介绍了TLPs基因的分布起源和进化特征、结构特征、生理功能;分析了TLPs基因在不同植物中的差异表达特征、TLPs的抗真菌机制以及TLPs基因在植物抗病遗传改良中的应用;提出了植物TLPs未来研究的主要问题以及TLPs基因在林木病理学和林木抗病遗传育种中的应用前景。

扩展蛋白基因(expansin genes)是一个相对保守的基因家族,由α、β、γ和δ4个亚家族组成。作为植物细胞壁的重要组成部分,扩展蛋白以酶催化的作用方式,使细胞壁组分间疏松,细胞伸展,细胞的柔韧性增强,以此缓解各种环境因子对细胞的压力。目前研究发现:扩展蛋白参与了植物生长发育过程中的许多环节,如种子萌发、根毛的起始和延长、叶子生长发育、叶柄脱落、花粉管延长、果实成熟等。同时,扩展蛋白还参与了抗旱、抗病、耐高温等诸多抗逆性反应。扩展蛋白基因多属于诱导表达,易受激素、温度、干旱、病原菌、机械损伤等各种内外界环境因素的影响。

以拟南芥酰基载体蛋白为查询序列,检索18个植物物种的基因组数据库,获得138个酰基载体蛋白基因和12个基因片段。植物酰基载体蛋白由1个基因家族编码,成员2～16个。植物酰基载体蛋白磷酸泛酰巯基乙胺结合位点(Ser)周围的氨基酸序列高度保守,该位点包含在保守的DSL基序中。植物酰基载体蛋白基因结构类型分为5种,其中类型III酰基载体蛋白基因所占比例最大。绝大多数植物酰基载体蛋白基因家族成员单独或2～4个成员分布在一条染色体上。在138个植物酰基载体蛋白基因中,19个具有不同剪接体。植物酰基载体蛋白基因家族成员可能起源于一个共同的祖先基因。

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。

14-3-3蛋白是一类进化上高度保守的磷酸化识别蛋白，以同源或异源二聚体的形式发挥功能。植物14-3-3蛋白不但参与调控植物开花、叶绿体发育和移动、气孔开放、种子发育、细胞伸长和分裂等过程，还参与调控植物对环境胁迫的响应，如干旱、盐碱和温度等胁迫响应。目前，已鉴定与植物14-3-3蛋白互作的蛋白超过300个，说明14-3-3蛋白在植物生长发育过程中具有重要作用。本文主要总结了近年来植物14-3-3蛋白的结构及功能方面的研究进展。

油体是植物种子贮脂的亚细胞颗粒,作为植物体中最小的细胞器贮存脂类(主要为三酰甘油),为随后的生命活动及活跃的代谢过程提供能量。油体结合蛋白是依附于油体表面的一类蛋白质,包括油质蛋白、油体钙蛋白、油体固醇蛋白-A和油体固醇蛋白-B。本文综述了植物油体的亚细胞结构、化学组成、大小及其类型,油体结合蛋白的结构特征与功能及其编码基因的表达调控等的研究进展。讨论了植物油体作为一种新型植物生物反应器在生物工程上的应用前景和存在的问题。

生物大分子可以通过液-液相分离(LLPs)组装成无膜细胞器，确保各种生命活动在空间和时间上有序发生，植物病毒蛋白的LLPs对植物病毒的复制和长距离运输有着重要作用。本文主要对驱动LLPs的大分子多价相互作用种类、LLPs对促进植物病毒复制与侵染及干扰寄主防御的作用进行综述，为深入探究病毒如何增强自身复制能力和干扰寄主免疫功能等相关问题提供参考。

ABC(ATP-binding cassette)转运蛋白家族庞大,种类繁多,包括全转运子和半转运子等2种类型。全转运子的核心单元包括2个核苷酸结构域(NBD)和2个跨膜结构域(TMD),而半转运子只含有1个膜结构域(MSD)和1个NBD。植物ABC转运蛋白不仅参与植物体内激素、脂质、金属离子、次生代谢物和外源物质的运输,并且有利于植物与病原体间的相互作用和植物体内离子通道调控等重要的生理过程的进行,是一类重要的跨膜运输蛋白家族。HUGO系统中ABC家族分为A～H 8个亚族,模式植物基因组测序的完成极大促进了ABC转运蛋白的研究与发现,近几年已从多种植物中克隆了不同亚族的基因并研究其表达与功能...

非生物胁迫是造成全球粮食减产的主要因素之一。研究植物逆境相关蛋白的功能及应答机制，对于提高作物抗逆性具有重要意义。三角状五肽重复（PPR）蛋白属于高等植物中最大的核编码蛋白家族，因其包含高度特异性的PPR基序而得名。依据基序类型及其排列，PPR蛋白可分为P和PLS两类，PLS类蛋白又可以根据其羧基末端的结构域进一步分为PLS、E、E+、DYW等亚类。PPR蛋白广泛分布于陆生植物中，主要定位于叶绿体和线粒体，亦有少数定位于细胞核中。作为序列特异性RNA结合蛋白，PPR蛋白参与植物RNA加工的多个方面，包括RNA编辑、RNA剪接、RNA稳定和RNA翻译。PPR蛋白在植物的整个生命进程中发挥多种重要作用，但对其在植物抗逆性中的作用机制还不清楚。本文在总结已有报道的非生物胁迫相关PPR蛋白定位和功能的基础上，重点综述了PPR蛋白参与调控植物非生物胁迫的作用机制（包括转录后调控和逆行信号），并对其进行讨论。转录后调控与PPR蛋白参与RNA转录后的修饰作用有关，其一般被认为通过结合RNA并调节细胞器RNA代谢来调控逆境相关基因的表达，从而影响植物抗逆性。逆行信号方面，PPR蛋白的损伤导致线粒体或叶绿体功能受损，然后产生各类逆行信号（如ROS），进而调控相关基因表达，抵御逆境。然而，由于质体中的逆行信号会受到许多环境因素的影响，这些因素部分还未明确，导致PPR蛋白在逆行信号中的作用机制仍有很多问题有待阐明。此外，PPR蛋白存在一因多效性，部分蛋白在作用于抗逆性的同时，还会对植物的生长和生殖产生重要影响。最后，本文阐述了利用PPR蛋白作为RNA编辑工具的研究现状，探讨了目前PPR蛋白响应植物非生物胁迫方面尚待解决的问题及研究前景，提出了未来研究仍需关注的重点和难点，为深入研究PPR蛋白的功能和作物非生物胁迫抗性育种提供参考。

高等植物细胞质膜、液泡膜上存在着丰富的水通道蛋白,它广泛分布于几乎所有器官和组织,并具 有一定的组织特异性。文章介绍了植物水通道蛋白的发现、结构、分类以及近年来在亚细胞定位、基因表达和功能 方面的研究进展,初步探讨了植物水通道蛋冉研究中存在的问题及今后的研究热点。

在真核生物中,RNA结合蛋白(RBPs)是一类重要的转录后调控因子,通过与RNA结合形成核糖核蛋白复合物来调节真核生物细胞的RNA代谢过程,包括RNA的转移、修饰、翻译及降解。RNA结合蛋白广泛存在于动物、植物以及微生物中,约占真核生物基因编码蛋白的2%—8%。近年来,对RNA结合蛋白的研究已成为备受关注的热点。RNA结合蛋白与人类健康密切相关,许多RNA结合蛋白的突变都会导致人类疾病。RNA结合蛋白(尤其是三角状五肽重复区蛋白)不仅在植物中大量存在,而且作为重要的调控因子在RNA代谢、生长发育以及应激反应过程中发挥重要作用,这已引起人们的广泛关注。相对于动物RNA结合蛋白的大量研究,植物RNA结合蛋白的功能研究还相对较少。文中详细总结了近几年植物RNA结合蛋白的功能研究、作用机制以及同其他RNA结合蛋白之间的相互关系,并在此基础上重点阐述了5类RNA结合蛋白家族在植物中的功能研究进展,包括富含丝氨酸-精氨酸的RNA结合蛋白(SR蛋白)、富含甘氨酸的RNA结合蛋白(GR-RBPs)、三角状五肽重复区蛋白(PPR蛋白)、DEAD-box RNA解旋酶(DEAD-box RHs)以及RNA分子伴侣。主要在拟南芥、水稻和小麦等模式植物或经济作物中对上述5类植物RNA结合蛋白的功能基因进行介绍,总结每类RBPs在植物的RNA代谢、生长发育以及逆境胁迫响应过程中的重要作用,从而为基础研究和农业生产实践提供了重要的理论依据。在这5类RBPs中,SR蛋白主要作为重要的选择性剪接因子参与RNA代谢,从而在植物的生长发育和胁迫响应中发挥关键的调节作用;许多GR-RBPs家族成员具有功能多样性,一方面可能通过介导植物激素信号通路来调节植物的胁迫耐受性和各种生长发育过程;另一方面作为RNA分子伴侣参与RNA折叠反应并因此在低温和干旱等非生物胁迫响应过程中发挥关键作用。PPR蛋白主要参与线粒体和叶绿体的RNA代谢,调节植物的胁迫响应和生长发育过程;DEAD-box RHs作为细胞核和细胞器重要的RNA剪接因子,在植物生长发育以及非生物胁迫响应中发挥多种功能;作为非特异性RNA结合蛋白的RNA分子伴侣,通过参与RNA折叠反应而维持RNA分子的正常功能。此外,前4类RNA结合蛋白中有许多RBPs具有RNA分子伴侣活性,这使得同一蛋白可能具有功能多样性,从而赋予植物在逆境下具有较强的胁迫耐受性。

本文综述了近年来植物中WHIRLY2蛋白的研究成果,并结合研究与实践,重点阐述了WHIRLY2在调控植物叶片衰老、花粉管活力以及角果发育等方面的一些进展,以期为植物中WHIRLY2蛋白的功能研究提供依据.

谷氧还蛋白(GRX)是一种小分子热稳定的蛋白质,广泛存在于动物、植物和微生物中。其中在动物和人体内研究较多,在植物中研究相对较少,在不同植物中谷氧还蛋白基因的数量和种类也不尽相同。谷氧还蛋白通常含有一个保守的CXXC/S活性位点,根据其活性位点的氨基酸序列可将其分为3类:CPYC型、CGFS型和CC型。其中,前2种为真核生物所共有,而CC类型为陆生植物所特有,且数量最多。谷氧还蛋白发挥作用时有单巯基和双巯基机制,可以在谷胱甘肽分子的帮助下还原二硫键或蛋白质谷胱甘肽加合物。谷氧还蛋白、谷胱甘肽、NADPH和谷胱甘肽还原酶共同组成了谷氧还蛋白系统。谷氧还蛋白在植物中与硫氧还蛋白系统、抗坏血酸谷胱甘肽循环系统等共同参与细胞的氧化还原状态的维持以及各类细胞进程的调节,并且在植物细胞抵抗生物以及非生物的氧化胁迫中起着十分重要的作用。另外,谷氧还蛋白还在植物生长发育、氮代谢、铁硫簇形成等方面具有重要作用。本研究就植物中谷氧还蛋白的命名、分类、作用机制以及在植物体内发挥的功能进行汇总,以期对其有更深入的了解。

酰基辅酶A结合蛋白(Acyl-CoA-binding proteins,ACBPs)是脂类载体蛋白,具有结合和运输脂类物质的功能,在植物生长发育和逆境(低温、干旱和重金属)应答调控过程中发挥了重要作用。本文综述了植物ACBP家族成员的分类、结构特征、生理功能,及其在逆境应答过程中的作用,为深入认识植物ACBP基因家族成员提供了重要信息。

植物转录因子NAP(NAC-Like,Activated by AP3/PI)是近年来发现的一类与调控植物生长发育、控制叶片衰老以及响应外界环境胁迫等功能有关的转录因子,是NAC(NAM、ATAF1/2和CUC2)家族中的一个重要成员,也是一类植物特有的转录因子。转录因子NAP在结构上具有NAC家族的保守结构,即在N端具有保守的NAC区以及在C末端具有相对多样性的TAR区,但也有不同于其它NAC亚家族的一些特点,如其TAR区也有一定的保守性等;同时,NAP亚家族的基因表达产物主要集中在细胞核中,表明转录因子NAP是一个核蛋白;再者转录因子NAP的基因主要包括3个外显子和2个内含子。自从第一个转...