植物对硼元素的吸收转运机制

硼是植物生长发育所必需的微量元素,但是在世界范围内,土壤中硼含量过高或者过低都会对植物生长产生影响,是农业生产上的主要问题.近来人们对硼的吸收转运机制的研究取得了突破性进展,鉴定了一些硼的转运通道和转运蛋白,例如:NIP5;1、NIP6;1、BOR1和BOR4,并对它们的转运机制有了一些了解.植物在硼缺少的情况下首先通过转运通道NIP5;1把硼吸收到共质体,然后通过转运蛋白BOR1运入中柱;在高硼毒害时,通过转运蛋白BOR4把过多的硼转出植物体,同时在植物中增加糖醇的含量,过表达BOR1或BOR4都能改变植物对硼含量变化的耐受性.因此,对植物中硼吸收转运机制的研究将有利于人们通过生物学手段提高作物对土壤中硼过高或过低的抗性.

植物对硼吸收转运机理的研究进展

综述了在高浓度和低浓度条件下硼被植物吸收运输机理的研究进展。植物对硼的跨膜吸收有三种方式:硼供应充足时,植物通过被动吸收融合脂双层膜的方式以及借助MIPs蛋白协助的方式将硼吸收进入细胞;硼供应不足时,植物启动一个高亲和吸收系统,该系统通过依赖能量的蛋白(如NIP5-1)以主动运输的方式将硼运入细胞内。硼在高等植物体内的运输途径有木质部和韧皮部两种,木质部是硼向上运输的主要通道,而BOR1作为植物体内介导硼外排的转运子,受外源硼浓度的调节:在植物缺硼时负责将硼从中柱鞘向木质部运输;在硼供应充足或植物处于高硼环境中时,植物通过蒸腾作用经木质部将硼向上运输,植物响应外源硼的机制开始启动,体内的BOR1会被内含体通过胞吞的方式吸收并最终运至液泡中进行降解。

植物体中硼的转运体与转运通道协同作用机制

综述了植物中硼的转运体与通道协同作用完成植物对硼吸收转运的分子机制,表明在低硼条件下,硼的通道蛋白NIP5;1和转运体BOR1协同参与硼的吸收过程,硼的通道蛋白NIP6;1和转运体BOR1参与硼在地上部分的分配过程。在高硼条件下,硼的转运体BOR4和水道道蛋白AtIP5;1参与了硼的外排过程。总之,植物对硼的吸收不仅有被动吸收,还有主动吸收过程。最后,对该领域的进一步研究提出展望。

羽衣甘蓝胁迫应答基因BoRS1转化烟草的初步研究

将克隆于羽衣甘蓝的胁迫应答基因BoRS1连入中间载体p35S 2 30 0 ::gus ::noster相应位点,成功地构建了含BoRS1基因的植物双元表达载体p35S 2 30 0 ::BoRS1::noster,并通过农杆菌介导法对烟草进行了遗传转化。PCR检测结果表明目的基因BoRS1已成功地导入并整合到烟草基因组中。RT PCR分析显示,在不同的转基因烟草植株中BoRS1表达量存在差异。转BoRS1烟草的耐干性和甘露醇胁迫研究表明,BoRS1基因的表达对提高植物抗干旱胁迫能力有一定的作用。