m^(6)A修饰在植物生长发育和抗逆境胁迫中的功能

真核生物mRNA存在多种甲基化修饰,其中N 6-腺苷酸甲基化(N 6-methyladenosine,m^(6)A)修饰是最为常见的一种动态内部修饰。m^(6)A是指RNA腺嘌呤的第6位氮原子上发生甲基化修饰,它能够动态的被甲基转移酶添加,被去甲基化酶去除,以及被甲基化阅读蛋白识别。近年来,植物m^(6)A修饰相关的酶被陆续鉴定,研究发现m^(6)A修饰调控植物胚胎发育、茎尖分生组织分化、开花等生长发育过程,在植物抗逆境胁迫响应中也具有重要调控作用。本文就m^(6)A修饰相关酶的组成及其在植物生长发育和植物抗逆境胁迫过程中的功能相关研究进展进行综述,并对甘蓝型油菜中m^(6)A修饰相关的酶进行了生物信息学分析。

硫化氢参与植物抗逆境胁迫研究进展及其在果蔬保鲜中的应用

低浓度的H2S作为一种气体信号分子,在植物抗逆境胁迫中发挥着重要作用,能够缓解干旱、重金属等逆境胁迫带来的氧化损伤,激活采后果蔬抗氧化系统,调节活性氧(ROS)代谢平衡,对采后果蔬具有较好的保鲜效果。本文通过对H2S参与植物抗逆境胁迫响应,H2S与其他信号分子相互作用,以及H2S在果蔬采后保鲜中的应用等方面进行综述,旨在为H2S的深入研究提供参考依据。

基于专利数据的植物抗逆境胁迫基因研究态势分析

植物抗逆境胁迫基因研究对转基因新品种培育有着重要的意义。利用"智农361"农业知识产权专题数据库,系统采集整理了1989-2013年间的抗逆境胁迫基因研究相关的专利文献,应用专利计量统计、词共现、社会网络等分析方法,采用Bibexcel、Citespace和Vosviewer等工具,分别从专利申请量及年度变化、专利权人、关键词和德温特手工代码等角度深入分析了抗逆境胁迫基因专利的动态发展趋势、优势单位及其竞争态势、研究热点和重点技术领域。研究结果显示,该领域相关专利申请从1989年以来呈现快速上升的趋势,尤其从2000年开始进入加速增长期;优势单位主要集中在中国高校、科研机构和美国、德国的跨国企业,并呈现出强弱联合、强强对抗的竞争态势;专利的研究热点主要集中在水稻、抗旱、抗盐、转录因子等领域;专利技术的发展以核酸序列、蛋白质序列的研究为基础,同时在植物对象、胁迫类型和胁迫忍耐机理研究上呈现出分支细化的趋势。

OsBTF3过量表达和RNAi转基因水稻抗盐和抗低温胁迫鉴定

为评估水稻OsBTF3基因在水稻对非生物逆境胁迫应答中的功能,利用RT-Q-PCR技术,对经高盐(200mmol/L NaCl溶液)和低温(4℃)胁迫处理后水稻的OsBTF3基因表达动态进行了测定,并对前期获得的OsBTF3过量表达和RNAi转基因水稻株系进行了抗高盐和抗低温胁迫的鉴定。结果表明,高盐胁迫处理显著抑制了OsBTF3基因的表达,低温胁迫对其表达影响有一定的变化;转基因T2代过量表达株系对高盐和低温胁迫抗性显著增强,而RNAi转基因株系抗性减弱,说明OsBTF3可能在水稻对高盐和低温胁迫反应中起着重要的调控作用。

氢气调节植物生长发育和提高植物抗逆性的研究进展

氢气作为新发现的活性气体被广泛研究。在植物生长发育方面,氢气具有促进种子发芽、幼苗发育、不定根生长等作用;在植物遭受逆境胁迫过程中,氢气通过调控抗氧化酶活性、抗氧化物质的生成及其相应的转录本来应对胁迫带来的氧化损伤,提高植物对干旱、盐胁迫、重金属胁迫、除草剂、紫外照射等胁迫的抗性,同时氢气还可以调控与抗病虫害等胁迫相关基因的表达。该文对国内外有关氢气在促进植物生长发育和提高植物抗性方面的作用,以及逆境胁迫下氢气作为信号分子通过调控抗氧化防御系统提高植物抗逆性的机制进行综述,以期更好地了解和促进氢气在农业科学上的研究与应用。

玉米胁迫诱导表达基因ZmSNAC1的功能分析

NAC转录因子是具有多种生物功能的植物特异转录调控因子，在植物生长发育、器官建成、激素调节和抵抗逆境等方面发挥着重要的作用。我们之前分离得到1个受干旱、盐、冷等非生物逆境胁迫和植物激素ABA诱导显著上调表达的玉米NAC家族成员ZmSNAC1，过表达转基因株系在苗期的耐脱水能力较野生型株系明显提高。在此基础上，本研究进一步对ZmSNAC1过表达转基因株系在植株生殖生长发育时期的抗旱性和耐盐性进行功能鉴定。结果表明，在干旱胁迫条件下，野生型株系相比转基因株系较存活率提高50%~52%，相对电导率降低17%~21%，叶绿素含量提高36%~47%，脯氨酸含量提高了17%~23%；在300mmol L-1 NaCl胁迫条件下，转基因株系的存活率提高36~40%。ZmSNAC1可能作为一个正向调控因子在逆境胁迫信号转导过程中发挥重要作用。

基于表达谱分析陆地棉DUF642基因家族抗逆功能

【目的】DUF642(Domain of unknown function 642 genes)是1个未知功能基因家族,在植物逆境胁迫响应中发挥重要作用。本研究旨在分析其在棉花抗逆反应中的功能。【方法】基于陆地棉基因组数据,系统地鉴定DUF642基因家族。利用生物信息学方法分析基因结构、理化性质、亚细胞定位、亲缘关系、启动子顺式作用元件等。应用转录组数据和实时定量聚合酶链式反应技术分析该家族基因在不同组织和多种逆境(冷、热、干旱、盐和黄萎病菌)胁迫下的表达规律。【结果】陆地棉基因组中包含23个DUF642基因,分布于14条染色体和1条Scaffold;编码的蛋白含有1~2个保守的DUF642结构域,多定位在细胞膜。DUF642家族基因可分成4个亚组,在进化上相对保守。DUF642基因具有较为广泛的组织表达类型,其中根和叶中表达较高。通过启动子和胁迫表达分析,推测GhDUF642-09参与棉花抗盐胁迫;GhDUF642-08和GhDUF642-19参与棉花抗黄萎病;GhDUF642-02、GhDUF642-14和GhDUF642-17参与棉花生长发育和抗逆胁迫。【结论】本研究结果为进一步研究DUF642基因家族功能和棉花抗逆分子机制提供了重要的理论依据。

紫菜抗逆境生理与调控机制研究进展

逆境胁迫生理是当前植物生理学研究的热点领域。作为世界上重要的经济海藻之一,紫菜养殖量逐年增加。但是由于紫菜主要生长于潮间带或者低潮带区域,海水环境中各种非生物胁迫是影响紫菜产量的重要威胁。近年来,随着m RNA差异显示、抑制消减杂交、c DNA代表性差异分析等技术的发展,国内外学者围绕紫菜抗逆生理的基因调控机制展开了一系列的研究,取得一定的科学认知。本文综述了紫菜在高低温、干出、光照、营养盐与重金属等胁迫因子影响下的生理生化特征及其抗逆调控机制等方面的主要研究进展,提出了研究展望。本研究拟为今后改良紫菜抗逆性的遗传育种工作提供参考。