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[期刊] 中国农业科学
[作者]
李程 路凯 王才林 张亚东
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。
关键词：
PPR蛋白 植物 非生物胁迫
[期刊] 林业科学
[作者]
李科友 朱海兰
综述近十几年来,特别是近5年来国内外DREB/CBF转录因子的研究进展,主要包括DREB/CBF转录因子的结构特点,DREB/CBF基因的克隆、表达调控及其在植物抗逆基因工程中的作用,以及DREB/CBF转录因子研究中的问题与展望,旨在为植物抗逆育种提供理论依据。DREB/CBF类转录因子即干旱应答元件结合蛋白质/C-重复序列结合子,是AP2/EREBP转录因子家族的一个亚家族,拥有保守的AP2结构域,能够特异性地与抗逆基因启动子区域的DRE/CRT顺式作用元件相结合,在干旱、低温和高盐等条件下调节一系列下游逆境应答基因的表达,是植物逆境适应中的关键性调节因子。目前,已从拟南芥、欧洲油菜、水稻...
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
王婉珍 田发安 任育军 缪颖
植物中的线粒体和叶绿体是包含遗传信息的半自主性细胞器,它们的功能同时受到自身和细胞核遗传信息共同的调控.三角状五肽(PPR)蛋白是一类含有三角状五肽重复结构的核基因组编码蛋白的大家族.植物中的PPR蛋白通常定位于线粒体或叶绿体中,并对这些细胞器基因组转录的RNA进行编辑和修饰,参与许多重要的组织发生和器官形成过程的调控,同时也参与了植物对内外环境变化过程的响应等.因此,PPR是研究植物中细胞器功能和核质互作机制的热点.依据PPR蛋白基序的种类和排列方式,将植物中的PPR分为两大亚类:P类和PLS类.P类由经典的35个氨基酸基序排列组成,主要参与细胞器基因的转录调控;短的S、长的L和经典的P基序排列组成PLS亚族,主要对细胞器基因转录的RNA进行编辑修饰.本文主要从PPR蛋白的结构、亚细胞定位以及在线粒体和叶绿体中的功能等方面着手阐述植物PPR蛋白在叶绿体和线粒体基因组转录和加工过程中的作用以及与植物发育之间的关系,并对研究中存在的一些问题提出设想.
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
乔卫华 杨庆文
一氧化氮在植物的生长发育和对胁迫的反应过程中参与了多种生理活动。植物通过NO合成酶、硝酸还原酶、非酶促途径3种途径合成NO;大多数非生物胁迫都能诱导NO的产生。植物细胞中的NO具有双重作用:低浓度的NO能够促进植物的生长与发育,提高植物的抗逆性;而高浓度的NO则对植物细胞有毒害作用。在对非生物胁迫的反应中,NO能够减轻活性氧对植物细胞的伤害,并和其他的信号分子结合,共同调节胁迫响应基因的表达。
[期刊] 华北农学报
[作者]
李亚栋 何近刚
多胺是一类广泛存在于生物体内的低分子量脂肪族聚合物。植物体内多胺的平衡与植物体包括胁迫响应等诸多生理功能密切相关。综述了植物多胺的合成与分解代谢进程研究进展,并对其在植物抵御包括盐、干旱与低温等非生物胁迫以及抗病与抗虫等生物胁迫方面功能的研究进行概述。指出多胺代谢途径的调节是提高植物抗逆性的有效途径,利用基因工程技术影响多胺平衡在植物抗性育种中具有广阔的应用前景。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
权威 薛文通 赵天瑶 刘海涛 康玉凡
为了解植物对低温胁迫响应机制的研究现状，以“低温胁迫”、“CBF”、“抗寒性”为关键词，在Web of Science核心合集、SpringerLink与中国知网等数据库就2000—2022年已发表的文献进行检索，对研究植物低温胁迫响应机制的相关文献进行总结和分析，结果表明：1)研究植物对低温胁迫的响应机制有助于为提升植物低温抗性提供依据，对应对全球复杂气候变化有重要意义；2)植物发生低温胁迫时，生物膜系统会遭到损伤，细胞渗透调节物质含量会发生变化以维持正常渗透压，而抗氧化酶的活性一般会呈现先上升后下降的趋势；3)植物有一套复杂信号通路响应机制来抵御低温胁迫，CBF途径可以通过对一些关键蛋白的翻译后修饰来调控植物对低温胁迫的抵抗，在植物抵御低温胁迫时发挥重要作用；4)关于CBF不依赖途径、低温信号感受器和低温信号分子的研究仍有待深入。
关键词：
低温胁迫 CBF 抗寒性 转录因子
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
马进 刘志高 郑钢
随着蛋白质组学技术的发展,差异蛋白质组学的研究已引起国内外学者的广泛关注。介绍了植物差异蛋白质组学的产生背景及在凝胶和非凝胶技术方面的最新技术方法,植物差异蛋白质组学近年来正从定性向精确定量的方向发展。综述了差异蛋白质组学在植物盐胁迫响应研究中的最新进展,指出了差异蛋白质组学在植物盐胁迫响应研究中依然存在着过多地依赖于双向电泳-质谱(2DE-MS)技术,研究对象不多,不能有效分离相关蛋白质,差异蛋白质丰度分析不精确等问题。最后,提出将差异蛋白质组学和基因组学技术相结合来研究植物盐胁迫响应,从分子水平上系统诠释植物耐盐机制是今后研究的方向。参33
[期刊] 草业科学
[作者]
钟旻依 张新全 杨昕颖 胡乙月 姜杏 聂刚
近年来,土壤重金属污染日益加剧。由于铬(Cr)在化工业中的广泛应用,其向环境释放速度加快,成为一种主要的环境污染重金属离子。土壤重金属污染是影响植物生长、发育的主要非生物胁迫之一,严重时可将植物致死且存在对人类食品安全的潜在威胁。铬离子对植物的影响因价态而有所不同,主要通过阻碍植物种子发芽、抑制地上部和地下部生长以及损害细胞结构等方式影响植物正常生命活动。本文综述了铬离子胁迫对植物生长发育、生理生化及分子调控等多方面的影响,将植物对铬胁迫的响应机制做多层面的总结梳理,以期为今后开发土壤重金属铬污染修复植物、选育耐重金属铬胁迫低毒作物、研究植物耐重金属胁迫机制提供思路。
关键词：
重金属 铬 土壤污染 分子调控
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
李佳 陶小荣
植物NLR(nucleotide binding leucine-rich repeat)蛋白是一类具有核苷酸结合域并富含亮氨酸重复序列的胞内免疫受体，通过识别进入细胞内的病原生物效应蛋白，激活植物免疫反应。近年来，植物NLR免疫受体蛋白的三维结构解析与生物学功能研究取得了诸多进展，从分子水平上揭示了植物NLR受体对病原生物效应蛋白的识别机制、受体多聚体化以及免疫信号激活机制，同时也为植物NLR免疫受体的人工设计和改造提供了重要的结构基础。本文综述了近十年植物NLR免疫受体蛋白的结构生物学研究进展，并探讨了未来该领域亟待回答的科学问题和面临的挑战。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
李永春 张春艳 张宁 孟凡荣 任江萍 牛洪斌 王翔 尹钧
【目的】分析小麦质膜蛋白基因TaPM19-1的特征及其对非生物胁迫的响应,并探讨其在小麦抗逆调控过程中的生物学功能。【方法】利用RACE技术克隆了该基因cDNA全长,采用生物信息学方法分析克隆基因编码蛋白的特性,并通过半定量RT-PCR分析该基因在非生物胁迫条件下的表达特性。【结果】TaPM19-1的cDNA全长1 090 bp,无内含子,编码蛋白包含182个氨基酸,分子量为19.02 kD,包含有典型的AWPM19保守域;依据氨基酸序列将来源于不同植物的16个AWPM19类蛋白分为3组,TaPM19-1与2个来源于大麦及1个二穗短柄草的AWPM19类蛋白亲源关系最近,同属于第三组。高级结构分...
[期刊] 中国农业科学
[作者]
宣宁 柳絮 张华 陈高 刘国霞 边斐 姚方印
【目的】ZmAN14是玉米A20/AN1型锌指蛋白基因家族成员,该家族在水稻中广泛参与非生物胁迫应答。通过分析玉米旱21(H21)及转ZmAN14烟草在非生物胁迫下的表达情况,为玉米ZmAN14及其家族的功能和分子机制的全面解析提供新信息。【方法】通过对ZmAN14进行序列分析,发现其属于玉米A20/AN1型锌指蛋白基因家族。以玉米自交系H21为研究材料,在三叶期时对其进行非生物胁迫和ABA诱导处理,0、1、3、6、12和24 h时取整株样品,同时在玉米不同生长期取根、茎、叶、胚芽鞘、雌蕊、雄蕊、花丝、苞叶等不同组织样品,利用实时荧光定量PCR方法对ZmAN14的组织表达谱和非生物胁迫及ABA...
[期刊] 林业科学
[作者]
胡启鹏 郭志华 李春燕 马履一
表型可塑性是植物与环境相互作用而表现出的一种适应能力,表现为积极的响应和消极的响应。可塑性不仅可以作为性状遗传,也可接受进化,但适应进化的前提条件是遗传变异和自然选择,同时受可塑性代价和限制条件所局限,这些问题可通过先进的生物手段逐渐找到答案,并得到解决。其次,植物可塑性响应还受到非生物因子的影响,如光照(耐荫性)、营养、水分以及温度等,特别在全球大气变化的影响下,植物的可塑性响应能否反映这种变化值得去关注。同时,国内的表型可塑性研究还需要进一步深入,特别是在大区域尺度上,更多的评价工作需要完善。
关键词：
表型可塑性 植物性状 非生物因子
[期刊] 林业科学
[作者]
吴敏 薛立 李燕
综述植物对盐胁迫的适应机制,包括提高抗氧化酶系统的活性、调节激素含量、离子区域化、离子选择性吸收、拒盐作用及合成渗透调节物质。目前植物盐胁迫适应机制的研究取得了一定进展,但在分子水平上仍有待于进一步深入。以现有研究为基础,利用分子生物学研究技术、基因工程技术和突变体筛选是根本解决植物抗盐性问题的重要途径和方法。
关键词：
植物 盐胁迫 适应机制
[期刊] 华北农学报
[作者]
刘建光 王永强 张寒霜 赵俊丽 郭娴 孟宪鹏
ERF(Ethylene responsive factors)转录因子广泛存在于各类植物中,通过识别和结合不同的顺式元件参与植物逆境胁迫的应答。主要介绍ERF转录因子结构特征及其功能特性,在植物应答生物和非生物的胁迫中可能的调控机制,并讨论了今后的研究重点。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
蔡晓锋 胡体旭 叶 杰 张余洋 李汉霞 叶志彪
土壤盐渍化是目前影响农作物产量和质量的主要环境因子之一。植物对盐胁迫的适应非常复杂，提高作物的耐盐性仍然面临着极大的挑战。本文对SOS信号（salt overly sensitive）转导途径、microRNA和转录因子在盐胁迫中的调控作用进行了综述，旨在为后期抗盐性研究与耐盐育种提供基础支持。
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