植物信号分子对大豆开花与结瘤的协同调控

大豆[Glycine max(L.)Merr.]是世界上重要的粮食和油料作物,其显著的生长特点是营养生长和生殖生长交错时间长,导致以结瘤为代表的营养生长和以开花为代表的生殖生长在物质和能量需求上存在激烈竞争。本文综述了蔗糖、植物激素以及miRNAs等植物信号分子对大豆开花和结瘤调控作用,将有助于理解大豆开花、结瘤的协同调控机制,以期对明确大豆生长发育规律、提高大豆产量提供理论支撑。

植物信号分子介导抗病反应的研究进展

植物受到病原菌侵染时会发生一系列防卫反应:通过各种信号反应事件,如抗病信号的产生、传导及互作,最终诱导各种抗病防卫基因的表达和代谢的变化进而产生抗性。在防卫反应过程中,各类信号分子如激素类(水杨酸、茉莉酸、乙烯、脱落酸),第二信使类(钙离子、活性氧、一氧化氮),低分子肽类(谷胱甘肽),脂类以及糖类发挥着重要作用。最近几年,这些信号分子介导植物抗病反应研究取得重要进展,就此进行了综述,并对今后的研究作出展望。

植物小分子信号肽参与非生物逆境胁迫应答的研究进展

植物小分子信号肽(small signaling peptides, SSPs)是一类蛋白长度小于120个氨基酸的小肽,作为新型信号分子在植物应答非生物逆境胁迫中发挥重要的作用。植物中含有千余种SSPs,多种多样的结构特点、修饰过程与不同受体的结合发挥其特异的功能,参与植物与环境之间的互作。挖掘鉴定植物SSPs功能基因,解析它们应答非生物逆境胁迫的调控机制,对增强植物抗性、改善植物生长具有重要的理论与实践意义。植物SSPs主要包括胞外非分泌型小肽、胞内非分泌型小肽、胞外翻译后修饰分泌型小肽和胞外富含半胱氨酸分泌型小肽四大类。介绍了四类植物SSPs的结构、特征;阐述了它们以SSP配体结合LRR-RLK受体激酶完成信号转导过程,以激活下游抗性基因表达为模式的调控机制;重点综述了它们在干旱、高温、盐渍、营养等非生物逆境胁迫应答中的生物学功能及调控机制。最后讨论了植物SSPs未来研究的方向和有待解决的问题,还对SSPs类生长调节剂的开发前景进行了展望,旨在为提高植物应对环境胁迫和实现农业可持续发展提供新的思路和路径。

植物小分子信号肽CIF对拟南芥矿质元素吸收和积累的影响

通过人工合成植物小分子信号肽CIF (Casparian strip integrity factor)核心序列,并用其处理拟南芥根和叶,探讨CIF对拟南芥中矿质元素吸收和积累的影响。结果表明:根施0.1μmol·L-1的CIF可以显著促进根中镁、钙、锰、铁、锌、铜和硼等矿质元素的积累;叶施CIF可显著提高根中镁、钙、锰、铁、锌和铜等元素的含量,而对拟南芥叶中矿质元素含量影响较小。CIF可以显著诱导根中镁、钙、锰、铁、锌、铜和硼等元素的吸收转运体基因表达上调。说明植物根和叶均可吸收利用CIF, CIF亦具有作为植物生长调节剂的应用潜力。

根瘤菌的结瘤基因与结瘤因子

根瘤菌的结瘤基因与结瘤因子郭先武（华中农业大学农业部农业微生物重点实验室武汉４３００７０）根瘤菌侵染豆科植物形成根瘤，并合成ＮＨ３供植物利用，其自身也在植物环境中得以有效延续。这就是根瘤菌与宿主植物的共生关系。形成共生关系的基因分成三类［７］，一类是...

β-罗勒烯诱导表达的SFIBO基因候选启动子短截分析

植物通讯信号分子β-罗勒烯在植物防御方面起着重要作用,受β-罗勒烯诱导快速高表达的SFIBO(snoRNAs Fast-Induced by Ocimene)基因的启动子特性有待研究。SFIBO基因起始密码子上游有877 bp,依据这段序列上已知的元件分布特征,将877 bp分成三段:-877~-1 bp、-637~-1 bp和-277~-1 bp。将这3个片段分别扩增后与GUS报告基因构建融合表达框,并利用浸花法将这3个植物双元表达载体转化拟南芥Col-0。对GUS组织化学染色进行分析,结果显示SFIBO基因的有效启动子为起始密码子上游637 bp DNA片段,β-罗勒烯诱导反应的顺式作用元件在-637~-277 bp之间的这360 bp DNA序列上。以上结果为下一步确定β-罗勒烯响应元件的具体序列和研究SFIBO基因的功能提供了科学依据。