稻米垩白形成的生理与分子机制研究进展

垩白是稻米胚乳中白色不透明的部分,垩白粒率高是影响南方稻区优质粳米生产的主要限制因素之一。目前,仅有3个垩白QTLs被精细定位或克隆,16个参与淀粉与蛋白质合成、降解及其调控相关的基因被鉴定与垩白的发生密切相关。但其受基因型和环境所共同控制的复杂性,以及试验材料和研究方法等因素所限,对垩白形成的生理与分子机制尚未完全明晰。从试验材料创新、采用系统生物学理论和技术以及碳氮代谢的视角进一步探究垩白形成的生理与分子机制,将有助于破解垩白较高这一制约我国南方粳稻优质生产的主要难题。

茶树根系跨膜吸收氟的生理与分子机制

茶树[Camellia sinensis(L.)O.Kuntze]是高富集氟的植物,氟在叶片中被大量累积。饮茶是人们摄取氟的重要途径,氟的过量摄入会影响人体健康。茶树主要通过根系从土壤中吸收富集氟,但是根系跨膜吸收氟的生理与分子机制尚不清楚。本文综述了茶树根系吸收氟的主动和被动途径,总结根系H+-ATPase和Ca^2+-ATPase介导氟的跨膜主动吸收过程与分子机制;剖析离子通道和Al-F络合在根系被动吸收氟过程中的作用及微观过程;分析影响根系吸收富集氟的主要因素及其调控措施。提出通过研究茶树根系氟跨膜吸收相关转运蛋白及其相关基因的克隆、表达和功能验证,以揭示跨膜吸收氟的分子机制;进而研究调控根系对氟的选择吸收,以保障茶叶质量安全和饮茶健康。

植物冷害机理及冷驯化的生理与分子学基础

介绍了近几年来植物冷害机理、冷驯化提高植物抗冷性的生理与分子生物学基础及冷信号转导的最新研究进展.

甘薯冷害损伤途径及抗冷分子机制研究进展

甘薯对土壤与气候具有较高的适应性,但因起源于热带地区,对寒冷较为敏感,且薯块在贮藏过程中极易发生冷害,造成品质及产量的损失.因此,研究甘薯抗冷性及低温下贮藏的调控机制具有重要的理论和实践价值.综述了甘薯冷害的损伤途径以及冷害对甘薯生理代谢的影响,总结了甘薯冷害胁迫调节机制的主要研究进展,以期为提高甘薯抗冷性的研究提供研究思路.

生理成熟期高温高湿胁迫对春大豆种子生理特性及种子劣变相关基因GmSbh1表达的影响

以种子田间劣变抗性品种"湘豆3号"和不抗品种"宁镇1号"春大豆为试材,研究了生理成熟期高温高湿胁迫[T:40±2℃/30±2℃、RH 95±5%/70±5%、10 h/14 h(昼/夜),CK:30±2℃/20±2℃、RH 75±5%/70±5%、10 h/14 h(昼/夜)]1、5、10、16、24、48、96和168h对种子萌发、膜脂过氧化、渗透调节物质(脯氨酸和可溶性糖)含量、细胞膜保护酶系(SOD、POD、CAT)活性以及种子劣变相关基因Gm Sbh1表达的影响。结果表明:高温高湿胁迫后,发芽势和发芽率呈下降趋势,短时间胁迫(<10 h)下降不明显,胁迫24 h后下降显著,各胁迫时间点,不抗品种下降的幅度大于抗性品种;种子细胞膜透性增加,发生膜脂过氧化作用,胁迫5 h后膜脂过氧化作用加剧;相同胁迫时间下,"湘豆3号"的膜脂过氧化程度显著小于"宁镇1号";种子中的脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量明显增加,处理显著高于对照;各胁迫时间点,与对照相比,"湘豆3号"的Pro含量上升的幅度显著高于"宁镇1号",可溶性糖含量上升的幅度两品种间差异不明显;随胁迫时间的延长,处理组细胞膜保护酶系活性先升高后降低,对照组酶活性变化不大,各胁迫时间点处理显著高于对照;与对照相比,胁迫后"湘豆3号"种子的酶活性升高幅度大于"宁镇1号",且"湘豆3号"在胁迫后维持高水平酶活性的时间长于"宁镇1号";"宁镇1号"种子劣变相关基因Gm Sbh1呈上调表达趋势,"湘豆3号"呈下调表达趋势。由此认为,春大豆种子田间劣变抗性的生理与分子机制可能与细胞膜透性增加、膜脂过氧化作用加剧、渗透调节物质含量增加、抗氧化酶活性降低及种子田间劣变抗性相关基因Gm Sbh1的差异表达有关。