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植物保护
植物保护也叫植物医学,在国务院学位委员会学科评议组制定和颁布的《授予博士、硕士学位和培养研究生的学科、专业目录》中,植物保护属于农学学科门类之中的其中一个一级学科,下设4个二级学科,分别是:植物病理学、农业昆虫与害虫防治、农药学和入侵生物学(可授农学、理学学位)
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  • 陈思琪, 孙敬爽, 麻文俊, 王军辉, 赵曦阳, 胡瑞阳
    中国农学通报. 2022, 38(17): 51-61. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.cabs-2021-0656

    低温是影响植物生长发育和植被分布的一种非生物胁迫。当环境温度持续低于植物生长的最佳温度时即形成低温胁迫,包括冷害和冻害。冷害是指零度及以上低温对植物造成的伤害,细胞内不结冰,但会使喜温类植物产生生理性障碍,引起该类植物受伤或死亡。冻害是指零度以下低温对细胞造成损伤甚至死亡的现象。植物从感知低温到功能基因表达,进而抵御低温胁迫,相关调控机制一直是研究热点。本文综述了近年来植物低温胁迫相关研究,从信号感知、信号传导、功能基因表达、低温诱导的生理和细胞调机制等几个方面进行了分析讨论,并对植物抗寒研究做出展望,这将有助于抗寒植物新种质的培育。

  • 刘恺媛, 王茂良, 辛海波, 张华, 丛日晨, 黄大庄
    中国农学通报. 2021, 37(14): 41-51. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0390

    为了进一步阐述花青素在植物体内的合成机制,了解影响花青素合成的各类因子及其互作方式,本文归纳了调控花青素合成的内部因子和外部因素,总结了光、温度、糖类和激素等调控花青素生物合成的环境因素。围绕花青素的合成通路,就通路中的结构基因及其上游转录因子相关研究进行了总结。研究得出在植物中,各类外部因素和内在因子,通过主要的转录因子调控结构基因,影响花青素在植物体内合成与积累,维持植物体内花青素的动态平衡,这种调节机制既包括正向调控也包括负向调控。指出花青素的代谢途径逐渐完善,越来越多结构基因和转录因子的功能将被验证并被应用到观赏植物性状的基因工程改良的实践中。

  • 聂功平, 陈敏敏, 杨柳燕, 蔡友铭, 许锋, 张永春
    中国农学通报. 2021, 37(18): 57-64. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0403

    淹水胁迫是影响植物分布与生长发育的重要因素,植物耐涝性研究是提高作物耐涝性以应对日益严峻的极端气候及规模化生产管理的关键。为了合理开展植物耐涝性研究,深入挖掘不同植物响应淹水胁迫的调控机理,本文归纳了淹水胁迫对植物生长发育的影响,总结了植物响应淹水胁迫的调节机制,并详细分析了淹水胁迫对植物表型性状、生物量、光合作用、活性氧离子积累、糖含量和生物膜的影响,以及乙烯信号分子、活性氧清除机制、渗透调节、形态调节、分子和代谢调控在植物响应淹水胁迫中的调节机制。最后,通过总结,提出了合理开发外源调节物质提高作物耐涝性值得进一步的深入研究。

  • 张文静, 程建峰, 刘婕, 何萍, 王紫璇, 张祖健, 蒋海燕
    中国农学通报. 2021, 37(36): 103-110. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0187

    铁(Fe)是植物体内发现最早和含量最高的必需微量元素,参与许多生理过程和代谢途径,缺铁将严重影响其生长发育和产量品质。植物源食物中的Fe是动物和人类获取Fe的主要途径,摄入不足将损害其健康。为了充分了解Fe在植物体内的代谢生理,推动富Fe植物的培育和富Fe食物的研发,本文归纳了土壤和植物体内Fe的含量、形态及比例,总结了植物体内Fe的分布与功能,比较了植物应对少量可溶性Fe环境下的不同高效吸收策略,分析了Fe在细胞内和长距离运输中的调控机制。在此基础上,针对以往研究中存在的不足提出展望,认为今后应更多地关注:不同物种间的Fe代谢途径的差异及分子机理、Nramp家族基因如何调控植物缺Fe的吞噬机制、质体中铁蛋白(Fer)的氧化沉淀与还原释放机制和提高植物体内Fe含量及生物有效性的生物强化措施。

  • 宣云,赵竑绯,郭肖颖,任杰,王艳,卢碧芸
    中国农学通报. 2016, 32(18): 83-88. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb15120059
    为了深入认识细胞壁重构酶木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(XTH)在植物生长发育中作用,总结了XTH酶的结构特征和作用机制,XTH在植物细胞壁重构,植株的叶、根、茎、花和果实发育的生理作用以及在响应植物激素和环境信号等方面的研究进展;并认为XTH是植物细胞壁重构过程中的关键酶,能够松弛和强化细胞壁,且参与细胞壁的降解和合成;XTH在植物生长调控过程中具有重要的作用,最后指出XTH基因研究领域潜在的问题,并对未来的研究方向进行了展望。
  • 袁仁文, 刘琳, 张蕊, 范淑英
    中国农学通报. 2020, 36(2): 26-35. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb18090023

    为揭示植物与土壤微生物之间互作关系的途径与机制,综述了根际有益微生物对植物生长发育的促进作用以及植物根际分泌物对土壤微生物的影响这2个方面的研究进展,主要分述了根际促生微生物PGPM对植物生长发育的促进作用;生防微生物BCA对植物生长发育的促进作用;根系分泌物的组成;根系分泌物的功能;根系分泌物影响土壤微生物的途径等方面的内容。指出植物与土壤微生物之间互作关系机理的研究还不够深入,对PGPM菌株的筛选和适应能力的研究,生防微生物的生态适应性及对靶标病原菌的作用机制研究,对根系分泌的分离鉴定方法的优化及化感作用途径等需要更深入探究。今后应加大现代分子生物学技术在相关研究中的应用,将分子生物学技术与传统培养方法相结合,进一步揭示植物与土壤微生物之间的互作关系。

  • 范雁婷, 樊若楠, 张辉, 李保珠
    中国农学通报. 2020, 36(33): 95-101. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb20191100863

    本研究旨在为通过遗传途径改良植物黄酮醇生物合成、植物生长发育及作物抗性提供重要的理论基础。本研究论述了黄酮醇基本生物合成途径,概括了黄酮醇类物质生物合成关键酶及其作用,归纳了黄酮醇类物质在生物合成转录水平上的调控,总结了植物中黄酮醇类物质的生物学功能,包括黄酮醇类物质在植物生长发育中的调节作用、黄酮醇类物质调控植物非生物胁迫反应以及在植物防御反应中的作用。最后对植物黄酮醇类物质的研究方向进行了展望。

  • 黄成, 李旭楠, 李诗燕, 王锦达
    中国农学通报. 2022, 38(17): 17-26. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0669

    植物糖转运蛋白SWEET基因家族是近年来发现的一类重要的糖转运蛋白,通过调节糖分在植物体内的转运及分配等,进而在植物的生长发育、生理代谢、抗逆境胁迫等方面起着重要作用。不同物种中SWEET基因所表现的生物学功能不同,对植物生物生命活动起着重要影响。本研究报告了植物SWEET基因家族的蛋白结构、转运机制以及生物学功能的研究现状,旨在为进一步研究SWEET基因家族的其他结构与功能提供理论基础。

  • 俞萍,高凡,刘杰,梁琼,韩莹琰,王敬贤,贾月慧
    中国农学通报. 2017, 33(11): 89-95. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb16080035
    镉污染不仅影响植物的生长发育,而且严重威胁到人类健康,是目前国内外研究的热点问题。笔者就近年来镉对植物的毒害以及植物对镉的耐受机制等相关研究进行了综述。主要包括镉对植物生长和体内代谢的影响,植物对镉的吸收、转运、分布特征以及植物通过吸收转运、区域化作用和螯合作用、体内酶活性和渗透调节物质的变化等方面探讨了植物对镉的耐受机制,并对今后的探索方向提出了一些新思路。
  • 耿贵, 李任任, 吕春华, 於丽华, 王宇光
    中国农学通报. 2020, 36(24): 85-90. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200200090

    为了探究外源物质对植物耐盐性的调控机理及进一步利用外源调节物质提高作物耐盐性,归纳了五大类传统植物激素(生长素、赤霉素、乙烯、脱落酸、细胞分裂素)以及褪黑素、水杨酸、多胺、油菜素类固醇、茉莉酸类等外源生长调节物质对盐胁迫下植物生长的调控情况。同时总结了硅、钙等离子类外源调节物对盐胁迫下植物生长的调节作用,多种外源调节物质可通过增强光合作用、提高渗透势、增加抗氧化酶活性及减少离子毒害等方式来减轻盐害。本文为进一步利用单一或复合外源调节物质来缓解作物盐害盐提供理论依据。

  • 陈明月, 姜涛, 赵冬梅, 白莉, 张雪琦, 孟姣
    中国农学通报. 2022, 38(24): 86-91. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0961

    近年来植物病害问题的频繁发生,严重影响着中国农业的生产与发展。为了提高植物抗病能力,从而抵御植物病害,本文归纳了基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学技术在植物抗病研究中的应用,总结了培育抗病品种、生物防治、植物病害监测技术等方法来减轻植物病害,从分子水平上分析了不同植物抗病机理,揭示相关抗病基因与其生长发育之间的密切关联。同时本文指出组学技术应用于植物抗病存在的不足,仍有一些低丰富度或低分子量的功能蛋白未被成功鉴定,提出提高检测技术的灵敏度、完善基因、代谢数据库等意见。组学技术不断发展与创新,为防治植物病害带来了新的契机。将有助于抗病品种的选育、病原菌的检测与防治和提高植物抗病能力等,从而促进植物生长和增加作物产量。

  • 邹锋康,王秋红,周建朝,丁广洲
    中国农学通报. 2018, 34(24): 34-40. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb18030149
    为了了解生长素对植物不同器官的影响及调控作用,本研究总结了近年来生长素在植物根、茎、叶、花、果实和种子生长发育方面的研究进展。其主要包括:生长素可以促进植物侧根和不定根的发生及生长;促进细胞分裂、伸展和分化进而促进植物茎的伸长;促进花芽萌发及影响花的形态建成和衰老;促进果实的发育和单性结实,影响果实增大和果实成熟;促进光合产物的积累,影响种子胚的形成等。除此之外还对生长素运输的生理特点、运输机制和信号转导机制等进行了梳理,了解了生长素在植物体内的调节作用主要表现在顶端优势、组织分化、器官形成、向性反应、形态建成等方面。同时还提出了生长素在网络信号调控和各器官量的分配方面研究的不足,以期为日后进一步研究提供参考。
  • 王爽, 李海英
    中国农学通报. 2020, 36(29): 47-53. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0053

    为更加深入了解植物E3泛素连接酶响应非生物胁迫的作用机制,笔者回顾了近年来拟南芥、水稻、小麦等多种植物中的E3参与非生物胁迫的相关研究,对泛素蛋白酶体途径、E3泛素连接酶的类型进行了介绍,并重点总结了近几年E3泛素连接酶在植物响应非生物胁迫方面的相关研究进展。针对研究现状,指出功能冗余E3的研究问题及利用高通量技术寻找靶标蛋白的问题,旨为完善E3泛素连接酶参与非生物胁迫调控机制提供理论基础。

  • 李卓丽, 许见辉, 李启东, 梁雅洁, 张李香
    中国农学通报. 2022, 38(21): 97-104. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0810

    植物源杀虫剂是植物产生的次生代谢物质,因其具有特异的生物活性,因此为研究开发植物源杀虫剂提供了丰富的资源,是有机合成化学农药的替代品。本研究对植物源杀虫剂简史及现状、有效活性成分、作用方式等作了较为详细的综述,提出了植物源杀虫剂研发目前存在的问题及发展前景。本研究将为开发更多的植物源杀虫剂提供参考和借鉴。

  • 徐悦, 王希, 申子萌

    选择性剪接广泛存在于植物中,是生物体转录组和蛋白质组多样性的主要来源。随着科技的发展,可变剪接的研究方法逐渐变得简单方便高效,越来越多的可变剪接事件在植物中被发现。本研究对植物可变剪接的机制、研究方法以及几种植物的最新可变剪接研究进展进行分析,并且对未来应深入研究的方向给出了建议。

  • 杨金睿, 肖关丽
    中国农学通报. 2021, 37(6): 130-136. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0166

    害虫是严重影响农作物产量和品质的重要因素。深入研究植物与害虫间的相互作用,可为从业者探索农业生产中适用的抗虫措施提供理论参考。在对相关文献分析总结的基础上,从植物对害虫为害所采取的防御机制以及昆虫为适应植物防御反应采取的特定措施两个方面进行分析,综述了植物抗虫生理的研究现状:(1)植物可通过体内营养物质含量的变化降低对害虫的吸引力,营养物质也可参与防御反应来提高植物抗虫性。(2)植物次生代谢物具有抗虫作用,可对害虫的行为、取食、消化等造成影响达到抵御虫害的目的。(3)植物防御酶参与抗虫反应的发生,并维持植物体内正常生长代谢平衡来提高植物抗虫能力。(4)植物激素信号途径有助于植物防御基因的表达、防御反应的发生以及抗虫物质的产生,从而增强寄主植物的抗虫性。(5)昆虫可利用自身分泌物以及携带的病菌等来适应植物细胞壁和抑制植物防御反应表达。此外,昆虫自身的解毒系统也能降低植物生成的抗虫物质对其造成的不利影响。最后,对当前存在的问题和未来的研究方向进行了展望。

  • 权莹, 张晓娟, 赵辉, 孙晓敏, 马秀奇
    中国农学通报. 2022, 38(26): 9-14. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0757

    CRISPR/Cas9系统是一项简单、高效的基因定点编辑技术,在植物遗传改良及作物良种选育等方面具有重要的应用价值。本研究主要介绍了CRISPR/Cas9的原理及构建方法,论述了近年来CRISPR/Cas9技术在植物基因功能及基因表达调控、植物基因组的定向编辑以及作物分子育种中的应用及研究进展,分析了该基因编辑系统的主要影响因素及优化改进方式,探讨了该系统在应用中的问题及解决途径并对今后发展方向进行了展望,为该技术在植物基因组定点编辑及作物遗传育种等领域研究提供参考。

  • 李楠, 李晓曼, 张学福
    中国农学通报. 2020, 36(34): 148-159. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200300216

    基于农业科技创新的发展需求,为农业科技资源的有效配置提供支撑,从文献计量角度对全球植物科学领域研究现状及态势进行分析。利用定性、定量相结合的方法构建检索策略,基于Web of Science数据库及文献计量分析工具,对文献发表量、文献主要贡献国家、机构、期刊及发文量较高的作者H指数进行统计分析。结果表明,1995—2018年植物科学领域的文章发表量整体上呈现稳定增长趋势,学科呈现蓬勃发展的整体势头。美国和中国是文献主要贡献国家,文献量和总被引频次显著高于其他国家,但美国及欧洲国家的篇均被引数量高于中国。从全球来看,中国科研机构在发文数量占有绝对优势,而德国马克思普朗克的文章篇均被引数量高,达到10以上。对2016—2018年的高被引文献(Top10)进行内容分析,并通过高频词共现主题聚类可视化分析。从论文影响力及主题词规模2个维度表征领域内研究方向。结果表明,“植物应对生物及非生物胁迫”、“基因编辑技术”、“基因组学分析”、“植物生殖发育调控”是近年来植物科学的高关注度研究方向,主题内容与前期的需求调研相符,初步预测这些研究方向将对农业创新发展起到重要推动作用。

  • 贺泽霖, 陈晶, 倪洪涛, 张树权, 胡莹莹, 李岑
    中国农学通报. 2022, 38(18): 128-132. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0699

    水飞蓟的主要活性成分是黄酮类化合物水飞蓟素,能抑制损伤、抗肿瘤、治疗心脑血管等疾病,尤其对肝损伤具有很好的疗效。本研究从植物学特性、栽培技术、活性成分和药理作用研究综述了药用植物水飞蓟目前的研究进展。旨在对进一步提升栽培技术、开发水飞蓟的药用价值提供一定的指导和借鉴。研究发现,水飞蓟在非生物胁迫下通过影响次生代谢产物、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量等方式来调节植物生长发育。此外,施加外源植物生长激素能抵抗外来胁迫并且能促进其生长发育。适度的干旱、盐碱等非生物胁迫,有助于提高水飞蓟中活性成分含量的积累。

  • 曲鹏,邢亚娟,王庆贵
    中国农学通报. 2018, 34(10): 88-94. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb17030178
    以叶和根经济谱为基础,分析了植物经济谱,并进一步探讨了植物经济谱地上、地下的相关性,同时对其相关性研究进行了评价。基于现有研究成果,笔者针对叶寿命、比叶面积、光合速率、呼吸速率以及氮和磷含量共变,详细阐述了叶经济谱;针对根直径、根干物质含量、比根长、氮和碳含量、水溶性化合物、纤维素和木质素浓度共变,详细阐述了根经济谱。同时,通过对功能性状共变的解析,得出地上、地下部分植物经济谱的相关性。为更好地认知植物经济谱,笔者提出如下建议:增加研究植物经济谱的物种和群落,对全部植物功能性状参数进行分析整合,建立全球植物经济谱模型,探讨环境因子对植物经济谱的影响。对植物经济谱的详细分析和探讨,可为这一新研究方向提供技术支持。
  • 朱文杰, 郑鸣洁, 康瑜国
    中国农学通报. 2022, 38(26): 27-31. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0742

    研究植物光合作用、气孔导度和蒸腾作用对光照强度的响应对于评价植物的光能和水分利用效率以及植物在不同光照条件下的生长具有重要意义。以3种藤本植物蔓长春花、西番莲和凌霄为实验对象,研究其在不同光强下的气体交换和叶绿素含量,并根据非直角双曲线模型估算其光合参数。结果显示,西番莲的光饱和点和最大净光合速率分别为1850 μmol CO2/(m2·s)和10.9 μmolCO2/( m2·s),明显高于其他2种植物。蔓长春花有较强的耐阴性,其光饱和点为580 μmol/( m2·s),明显低于其他2种植物,3种植物的表观量子效率并无明显差异,因此对弱光的利用能力相似。蔓长春花的叶绿素含量明显高于西番莲,但西番莲有相对较高的叶绿素a/b。西番莲有较宽的光适应范围,对弱光和强光的利用能力均较强,比蔓长春花和凌霄具有更强的光合能力。

  • 王亦栖, 余炳伟, 颜爽爽, 邱正坤, 陈长明, 雷建军, 田时炳, 曹必好
    中国农学通报. 2020, 36(20): 14-22. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190500148

    笔者通过已有研究总结了泛素蛋白酶体系统的组成成分,单泛素、多聚泛素、类泛素基因结构及泛素系统在植物生长发育中的作用,并对E3连接酶在应对生物及非生物胁迫应激反应方面的功能取得的进展进行综述。针对现有的相关研究,提出了靶蛋白研究较少、E3连接酶的HECT家族报道不多及E3调控网络、泛素化的时间位点仍不清楚等问题。对加强克隆相关基因及基因之间互作的研究、加强靶蛋白信息研究及E3分子机制等未来泛素研究做出展望,以期为植物泛素系统、泛素基因结构及功能方面的研究提供参考。

  • 邢起铭, 金文杰, 周利斌, 李文建, 刘瑞媛, 马建忠
    中国农学通报. 2022, 38(11): 46-52. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0577

    植物根际促生菌(PGPR)是一类可有效减轻盐渍环境对植物的损伤、促进植物对矿物质营养吸收、显著拮抗病原菌的有益菌类。合理施用PGPR在植物抗逆机理、土壤生态修复、育种策略改良等方面具有极其重要的应用潜力。本文总结了PGPR促进植物养分吸收,调节植物激素稳态和减轻植物盐胁迫损伤等方面的研究进展,为进一步分析PGPR在未来育种改良研究中的应用前景提供理论依据。

  • 陈吉, 蔡柏岩
    中国农学通报. 2021, 37(29): 42-46. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0772

    本文旨在深入了解植物体对硫素的吸收方式及转运机制,归纳了近年来关于硫素对植物的重要性、植物缺硫的症状、植物对硫吸收和转运的机理,着重分析了硫酸盐的转运机制,硫酸盐进入植物体内经过活化、还原和半胱氨酸的合成过程,总结了国内外关于硫酸盐在植物体内部的变化、各种存在形式的利用机制,指出该领域仍存在的一些问题以及未来的研究侧重点,为相关研究奠定基础。

  • 于冰,田烨,李海英,吕笑言,王宇光,端木慧子
    中国农学通报. 2019, 35(9): 75-80. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb18100098
    bHLH转录因子是植物中最大的转录因子家族之一。为深入了解植物bHLH转录因子的功能和结构特点,本文总结了bHLH转录因子的结构特点,并阐述植物bHLH转录因子在光信号转导、激素合成、腺毛和根毛发育及逆境胁迫中的功能。但下一步仍需对该基因家族的功能进行系统的分类及功能分析,特别加强对其它非模式生物中bHLH转录因子的研究。
  • 李莹,柳参奎
    中国农学通报. 2014, 30(30): 246-254. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.2014-1639
    在植物整个生长发育过程中时刻受到外界环境信号调控,遭遇各种逆境胁迫。在研究植物对逆境胁迫响应中,很多胁迫响应蛋白被发现。植物类萌发素蛋白(Germin-like proteins,GLPs)是其中一类重要的胁迫响应蛋白。它是一类与小麦萌发素(Germin)序列高度同源的、位于胞外基质的可溶性糖蛋白,几乎在所有生物中均发现有该类蛋白的存在。它具有多种生物学功能,在植物的生长发育阶段、生物和非生物逆境胁迫应答中起重要的作用。从植物GLPs 的分类、结构等方面全面介绍了植物GLP蛋白的主要特点,同时归纳它在抵御生物胁迫及非生物胁迫等方面的研究进展,为今后的进一步研究提供参考。
  • 陈柳宏, 赵春雷, 王希, 李彦丽, 丁广洲, 陈丽
    中国农学通报. 2022, 38(3): 87-93. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0316

    为探究单细胞转录组测序技术(scRNA-seq)在植物研究中的应用,本综述对单细胞转录组测序技术的发展状况进行了总结,介绍了其在胚胎发育、免疫细胞、肿瘤领域以及植物研究的运用。其次,就单细胞转录组测序技术中的要点技术(单细胞分离技术、单细胞全转录组cDNA扩增技术、高通量测序技术)进行了总结分析。最后,本文根据植物细胞的特点归纳出植物所适用的单细胞转录组测序技术,以期为该技术在植物研究中更好的利用提供理论依据。

  • 周娜娜,冯素萍,高新生,罗鑫,武耀廷
    中国农学通报. 2019, 35(15): 116-123. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb18020086
    摘要:光合作用的光抑制是一种发生在所有植物上的生理胁迫,不仅在强光下发生,在低温、干旱、水淹、盐胁迫、高CO2浓度等环境胁迫下,也会发生。近年来无论是对其本质的认识,还是对其机理的研究都已取得很大进展。本文概述了光系统I(PSI)、光系统II(PSII)的光抑制机理,对光抑制研究发展的历程进行了回顾,综述了光抑制的防御机制如热耗散、电子传递、活性氧清除机制、光合能力提高等,阐述了光抑制的影响因素包括低温胁迫、光照强度、水分胁迫、盐胁迫及CO2浓度等,并提出了研究中存在的问题及今后的方向,以期为光合作用光抑制的进一步研究提供参考。
  • 杨颖, 康兰, 耿新, 陈玉珍, 卢存福
    中国农学通报. 2021, 37(4): 25-30. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200300246

    原生质体作为单细胞且具有全能性,为研究植物细胞壁生物合成提供了独特的视角和模型。原生质体细胞壁再生过程复杂,涉及诸多细胞信号转导通路,应用普通的研究方法难以全面解析整个再生壁过程的分子网络。为充分了解植物原生质体再生壁内在特性,推动植物原生质体再生壁的分子机理进一步完善,笔者从原生质体再生细胞壁培养、细胞壁再生的细胞生物学证据、结合诸多组学技术研究细胞壁再生分子机理3个方面进行系统分析和归纳总结。分析了不同植物原生质体培养的主要影响因素如植物材料限制、培养基及培养方式的差异;归纳了2种常用染料应用于原生质体再生壁可视化研究的进展;总结了转录组、蛋白组及更为精细的核蛋白组及磷蛋白组技术在揭示细胞壁再生分子网络机理方面的应用和意义,并提出了对原生质体细胞壁再生机理深入研究的展望。

  • 董春燕, 梁卫红, 程辉, 于东明, 吕东, 孙炎锋, 苗琛
    中国农学通报. 2020, 36(33): 102-107. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb20191100870

    脂氧合酶(Lipoxygenase, LOX)催化多不饱和脂肪酸加氧反应,进一步通过酶促或非酶促途径生成氧脂素(oxylipins)从而参与调节生长发育、胁迫应答等过程。为了深入了解脂氧合酶在植物应答逆境胁迫中的功能和作用机制,本研究归纳了近期在拟南芥、玉米等模式植物和作物中LOX在生物胁迫和非生物胁迫应答中功能相关研究进展,揭示了LOX家族成员在应答机械伤害、干旱、盐害等非生物胁迫和黄萎病、黄曲霉菌感染、线虫入侵、蚜虫咬食等生物胁迫中的功能,分析了各成员在胁迫应答过程中的分工合作甚至拮抗作用,以及13-LOX途径与9-LOX途径的“对话”,指出LOX活性、转录表达的调节是氧脂素合成和胁迫应答调控的重要组成部分,是潜在的作物遗传改良靶位点。LOX表达调控、作用机制以及脂氧合酶途径下游一系列代谢产物的鉴定和详细研究是未来该领域研究的重点。

  • 陈敏,林德城,黄勇,吴鹏飞
    中国农学通报. 2019, 35(20): 55-58. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb19010098
    芦苇(Phragmites australis)作为典型的繁殖能力超强的多年生禾本科植物。本文在对芦苇生态习性特征进行归纳总结的基础上,分析了水盐对芦苇的生理形态的影响,从抗风消浪、净化水质、吸附重金属等方面阐明了芦苇在沿海湿地的生态作用,以及总结了芦苇培育繁殖技术方面的研究进展,旨在为充分利用芦苇群落在沿海湿地植被恢复、生态建设方面的应用提供科学依据。
  • 李蕊,王恬,文莉薇,朱鸿亮
    中国农学通报. 2015, 31(30): 210-214. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb15040070
    Dicer是一种核酸内切酶,是RNA酶Ⅲ (RNase Ⅲ)家族成员之一。植物中Dicer的同源蛋白称为Dicer-like (DCL)。通常情况下,Dicer蛋白由DEAD box、RNA解旋酶结构域、DUF283、PAZ、RNaseⅢ和双链RNA结合结构域(dsRNA binding domain, dsRBD) 6部分组成,各个结构域之间紧密联系,共同作用。为了进一步深化对植物中DCL功能的认识,本研究归纳了DCL的蛋白结构域、DCL在小RNA生成中的剪切作用以及几种模式植物中DCL的生化作用,提出了不同类型的DCL在小RNA合成机制中相对独立又密切联系的作用。DCL识别何种RNA底物以及对底物剪切位置的确定,将会成为研究Dicer生化功能的重点内容。
  • 吕金言, 孟昭军
    中国农学通报. 2022, 38(15): 122-129. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0598

    自然环境中,昆虫与植物间存在密切的联系及持续的相互作用,其中植食性昆虫主要依靠嗅觉识别植物产生的挥发物来区分寄主或非寄主植物,研究植食性昆虫嗅觉对寄主植物挥发物的感受机制,有助于揭示植食性昆虫与寄主植物协同进化关系,筛选植物抗性品种及开发害虫绿色防控技术。本文综述了植物挥发物种类及特性和植食性昆虫对植物挥发物的响应、触角嗅觉感器神经元类型及功能、触角嗅觉相关蛋白种类及其功能,展望了昆虫化学生态研究中最新的研究思路、方法,为害虫的无公害防治提供理论依据。

  • 张嘉麟, 李海英
    中国农学通报. 2020, 36(30): 75-81. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-002

    泛素化修饰是真核生物中一种重要的蛋白质翻译后修饰,几乎参与调控细胞内所有重要的生命活动过程。近年来,随着泛素化蛋白质富集技术和质谱技术的不断发展,泛素化蛋白质组学研究取得了重大进展。目前泛素化蛋白质组学研究多集中在动物和酵母中,而在植物中开展的相对较少。为了总结植物中泛素化蛋白质组学的最新研究成果,本文对泛素化修饰、质谱法鉴定泛素化位点、泛素化蛋白的富集方法及泛素化蛋白质组学在植物光调节、激素处理和逆境胁迫条件下的应用研究进行综述,为泛素化修饰在植物领域的最新研究提供理论基础。

  • 段娜,郝玉光,贾玉奎,徐军,陈海玲,孙鹏
    中国农学通报. 2015, 31(2): 159-165. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.2014-2335
    Baidu(113)
    植物内源激素的作用在于调控植物生长发育以及提高作物产质量,其准确测定对于调控植物生长发育、作物遗传育种、栽培技术推广、激素残留鉴定等方面有重要意义。文章叙述了植物激素的生理作用、分子机制、产质量调控及内源激素测定方法,以期为植物激素研究提供参考指标。
  • 张计育,王刚,黄胜男,宣继萍,贾晓东,郭忠仁
    中国农学通报. 2015, 31(10): 246-250. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb14120001
    乙醇脱氢酶基因(ADH)在各物种中是高度保守的,包括原核生物、真菌、植物和动物。本研究系统综述了ADH基因家族的分布,ADH蛋白的结构、ADH基因在抵抗涝害、冷害、干旱和盐害胁迫中的作用以及参与的植物厌氧发酵途径。本研究提出了植物ADH基因现阶段研究中存在的问题,并对其研究前景进行了展望。
  • 胡兴旺,金杭霞,朱丹华
    中国农学通报. 2015, 31(24): 137-142. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb15050055
    干旱、盐碱均是影响植物生长发育及作物减产的非生物胁迫因素,研究植物的抗旱性和耐盐性对农业生产和生态建设具有重要的意义。植物在受到干旱胁迫或者盐碱胁迫时,可以通过渗透物质的变化以及保护酶活性变化来响应干旱胁迫或者盐碱胁迫,从而提高植物的抗旱耐盐能力。同时许多与植物抗旱耐盐相关的基因被克隆和分析,并通过转基因技术将这些基因转到植物中异源表达,同样提高了转基因植物的抗旱耐盐能力。笔者从植物形态、生理生化水平以及活性氧清除和转录因子等方面概述了植物的抗旱和耐盐机制。
  • 丁安明 屈旭 李凌 孙玉合
    中国农学通报. 2014, 30(9): 218-224. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.2013-1577
    PPR(pentatricopeptide repeat)是一种三角状五肽重复结构域,具有该结构域的蛋白质家族是植物最大的蛋白家族之一,其在植物生长发育过程中发挥着广泛而且至关重要的作用。大部分PPR蛋白N端具有线粒体或叶绿体定位序列,是研究植物核质互作的理想模型。本文从结构特征、亚细胞定位、组织结构和表达特点等方面总结了PPR蛋白的主要特征,归纳了其在叶绿体和线粒体RNA加工、细胞质雄性不育恢复、胚胎发育等作用机理方面的研究进展,分析了其家族进化关系,并对研究中存在的问题及可能的研究方向进行了展望。
  • 隋振全, 范金石, 尹崇山, 毛金超
    中国农学通报. 2022, 38(3): 121-126. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0240

    壳聚糖具有优良的抗菌活性以及天然无毒、生物相容性良好、可生物降解和可再生、来源广泛的特性。为充分理解壳聚糖对植物病原体的作用,本文归纳了壳聚糖对植物病原体的4种作用机制:电荷作用、沉积作用、螯合作用和诱导作用,分析了影响壳聚糖对植物病原体作用效果的主要因素:病原体、壳聚糖、使用条件及其他方面。同时,指出了目前壳聚糖对植物病原体作用研究领域的问题:研究方法多样、研究结果间存在差异甚至出现截然相反结论。建议通过采用先进的仪器设备、建立三维生物细胞模型以及采用统一研究方法或制定研究标准等措施来强化壳聚糖对植物病原体作用的研究,以期为开发以壳聚糖为活性成分的新型植物病害防治剂提供理论指导。

  • 徐利剑,梁晶,李泽宇,刘博洋,孟威
    中国农学通报. 2019, 35(30): 78-83. https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb18050150
    酰基辅酶A结合蛋白(acyl-coenzyme A-binding proteins,ACBPs)是一类脂类转运蛋白。它们对酰基辅酶A和磷脂具有高度的结合能力,在植物生长发育及胁迫响应过程中发挥重要作用。根据功能结构域和分子量大小不同,将植物ACBPs家族分为四类。随着已知基因组序列物种的增多,在越来越多的植物中发现了ACBPs。来自不同植物来源的ACBPs家族呈现出多样化的亚细胞定位和生物学功能。为了发现植物ACBPs基因家族功能在陆地植物进化过程中,尤其是在单、双子叶分离后发生的变化,总结了已报道的植物ACBPs的亚细胞定位和基因功能,并有针对性地对84种植物第四类ACBPs氨基酸序列进行多重比较和进化关系分析。单、双子叶第四类ACBP除了具有保守的功能结构域序列,还拥有各自独特的序列特征。以上序列差异为将在植物中研究第四类ACBP亚细胞定位及基因功能提供重要信息。最后提出随着单双子叶植物的分离,ACBP的功能也发生了分化。

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