下载文档原格式
花粉壁发育研究进展朱骏;杨仲南【摘要】在被子植物中,花粉壁是雄性配子体表面包裹的一层致密物质,在抵御各种环境压力或微生物的侵袭,以及授粉时细胞的识别等方面具有重要作用.花粉壁由花粉内壁和花粉外壁所组成,其中外壁又分为外壁外层和外壁内层.花粉外壁的物质直接来源于绒毡层细胞,外壁的沉积模式是由初生外壁决定,而花粉内壁由小孢子自身控制.近年来在模式植物拟南芥中,人们克隆了许多与花粉外壁形成相关的基因,这些基因的突变往往会导致植株雄性不育的表型.这些基因涉及到绒毡层发育的调控、孢粉素的生物合成与运输,以及胼胝质壁和初生外壁的形成.笔者对这些基因的功能与花粉壁发育的关系进行介绍.%In angiosperm, the pollen wall is a layer of dense material on the microgametocyte surface, which plays important roles in protecting pollen from various environmental stresses and microorganism attacks, and in cell-cell recognition during pollination. The pollen wall is constituted of the outer layer exine and the inner layer intine. The exine is further divided into sexine and nexine. The material for exine is directly from the tapetum cells, and the deposition pattern of exine is decided by the primexine. Intine is synthesized by microspore itself. Recently, multiple genes were reported to be involved in the pollen wall formation in Arabidopsis theliana. The mutations of the majority of these genes lead to male sterility in plants. The functions of these genes are related to tapetal development, sporopollenin biosynthesis and transport, callose wall and primexine formation. The functions of these genes in the pollen wall development are introduced in this paper.【期刊名称】《自然杂志》【年(卷),期】2013(035)002【总页数】6页(P112-117)【关键词】植物有性生殖;雄性不育;花粉壁;绒毡层;初生外壁【作者】朱骏;杨仲南【作者单位】上海师范大学,生命与环境科学学院,上海200234【正文语种】中文1 引言被子植物的个体发育包括种子的形成、种子的萌发和幼苗成长为成熟植株等营养生长过程，以及开花授粉受精等生殖发育过程，形成孢子体—配子体—孢子体的世代交替。
植物bHLH转录因子的结构特点及其生物学功能张全琪;朱家红;倪燕妹;张治礼【摘要】bHLH(basic/helix-bop-helix)转录因子在真核生物的生长发育过程中起着重要的调控作用,它们组成了转录因子中的一个大家族.bHLH转录因子不仅普遍参与了植物的生长发育,包括毛状体的发生、光形态建成和光信号转导,而且在植物响应逆境胁迫和次生代谢方面也具有重要作用.对植物bBLH转录因子的结构特点及其生物学功能进行综述.【期刊名称】《热带亚热带植物学报》【年(卷),期】2011(019)001【总页数】7页(P84-90)【关键词】转录因子;bHLH;结构功能;表达调控【作者】张全琪;朱家红;倪燕妹;张治礼【作者单位】中国热带农业科学院热带生物技术研究所,农业部热带作物生物技术重点开放实验室,海口,571101;广东农垦热带作物科学研究所,广东,茂名,525140;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,农业部热带作物生物技术重点开放实验室,海口,571101;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,农业部热带作物生物技术重点开放实验室,海口,571101;广东农垦热带作物科学研究所,广东,茂名,525140;中国热带农业科学院热带生物技术研究所,农业部热带作物生物技术重点开放实验室,海口,571101;海南省农业科学院,海口,571100【正文语种】中文【中图分类】Q943.2植物在长期进化过程中，为适应和抵御各种生物和非生物胁迫，形成了一整套复杂而有效的适应性机制，其中，基因表达的转录调节在植物应答过程中起着十分重要的作用。
转录因子是植物中最重要的一类调节因子，近年来，已从高等植物中分离出大量与生物、非生物胁迫相关的转录因子，它们广泛参与调控与干旱、高盐、高温、低温、激素和病原反应等相关基因的表达。
根据基因组序列推断，仅拟南芥基因组中至少含有1553个编码转录因子的基因，约占其估计基因总数的5.9%[1]。
植物转录因子及其作用的研究转录因子是指参与控制基因表达的一类蛋白质分子。
它们通过与DNA结合，促使或抑制基因转录，从而对细胞的生理和发育调控产生重要影响。
在植物中，转录因子也起着极为重要的作用，这里我们就来看看植物转录因子及其作用的研究进展。
一、植物转录因子的分类植物中常见的转录因子可以分为数十个家族，最常见的包括MYB、WRKY、NAC、bHLH、bZIP等。
这些家族的成员数目各异，但都具有一定的保守区，通过这些区域能较好地确定它们的结构和功能。
二、植物转录因子的作用转录因子的作用比较复杂，它们可以在基因表达的各个环节发挥作用，包括转录起始的选择、转录的增强或抑制和可变剪接等。
研究表明，转录因子对植物的生长发育和逆境响应都具有重要作用。
1、生长发育植物生长发育是一个非常复杂的过程，其中很多基因都受到转录因子的调控。
例如，MYB、bHLH和MADS-box转录因子就是影响植物形态组织分化和器官发育的关键因子。
此外，转录因子还对植物的生长速率、细胞分裂和细胞分化等方面的生物学过程发挥调控作用。
2、逆境响应植物面临逆境时需要产生适应性反应来适应外界环境的改变。
这个过程中，转录因子也扮演了关键角色，具体表现在：a.抗病毒防御：利用MYB、WRKY和NAC转录因子引导植物防御系统分泌抗病毒酶物质，从而保护植物免受病毒感染。
b. 耐盐性：利用bZIP和NAC转录因子激活植物耐盐性反应控制因子，以保护植物不受盐胁迫。
c. 抗旱性：利用ABA介导的转录因子调节植物的干旱适应性，从而提高植物的抗旱性。
三、基因工程和植物转录因子转录因子的发现和研究在基因工程和农业生产中也得到了广泛的应用。
利用转录因子的调控作用对植物进行优化和改良已成为一个研究热点。
例如利用bHLH转录因子对植物花色进行调节，通过基因转化产生具有不同颜色的花卉。
而通过bZIP和NAC转录因子的调节，可以增强水稻、玉米和小麦的逆境抗性。
自然中的某些植物可能含有某些有益物质，如开心果中的油脂等，基因编辑组合可以通过转录因子对这些物质的生产进行调节，让它们在人工条件下得到生产。
水稻中的bHLH转录因子家族研究随着人口的不断增加，农业在维持人类生存方面扮演了至关重要的角色。
其中，水稻作为世界重要的粮食作物之一，在全球范围内都有着广泛的种植和应用。
但是，水稻的生长和发育过程中存在着许多复杂的分子机制和调控因素，而其中一个重要的调控因素就是转录因子。
因此，本文将从水稻中的bHLH转录因子家族展开讨论，着重介绍其在水稻生长和发育中的作用及研究进展。
一、水稻中的bHLH转录因子家族bHLH蛋白质家族（basic Helix-Loop-Helix transcription factor family）是具有相似结构和功能的一类转录因子家族，其主要结构包括bHLH域、DNA结合域和转录激活域。
研究表明，在水稻中，bHLH转录因子家族成员较为丰富，且不同成员在水稻生长发育和应答胁迫等方面起着不同的作用。
例如，在水稻胚胎发育过程中，bHLH家族成员bHLH142和bHLH66的表达量逐渐增加，并分别参与了花粉管生长和小梁的形成等关键过程。
同时，在水稻的叶片开发过程中，bHLH家族成员bHLH165和bHLH2的表达量也有所上升，并在刺激叶片生长和形态分化方面发挥关键作用。
因此，水稻中的bHLH转录因子家族成员在水稻生长发育中发挥着重要的调控作用。
二、bHLH转录因子在水稻生长发育中的作用1. 参与调节水稻的生长发育水稻生长发育过程中的各个环节都受到了bHLH转录因子的调控。
例如，在水稻的胚胎发育中，bHLH转录因子的表达量在花粉管生长和小梁形成时得到了升高，且发挥着关键的作用。
此外，在水稻的叶片开发和根系生长中，bHLH转录因子也参与了诸多关键环节的调控。
2. 控制造粒过程和农田管理适当的农田管理和施肥策略可以最大化水稻的产量。
而bHLH转录因子可以控制水稻的造粒过程，从而对水稻的产量产生重要影响。
比如，在水稻苏等蛋白参与的调控网络中，bHLH转录因子可以显著影响水稻的穗粒数和粒重，同时对收获后粮食的品质也有一定的影响。
植物避荫反应信号转导途径研究进展周峰【摘要】植物避荫反应是指细胞内各种形式的光信号受体相互作用,在感受到植物被遮荫后引起茎秆伸长的反应.首先介绍了树冠遮荫造成的光环境及其光信号受体,红光(680 nm)/远红光(730 nm)量子比率R:FR,是植物避荫反应中重要的信号分子;植物避荫反应的光受体有光敏色素、隐花色素、向光素和UVR8蛋白,介绍了它们在光信号感受中的不同作用目标和生物功能;重点讨论了光敏色素相互作用因子(Phytochrome Interacting Factors,PIFs)和光敏色素、植物激素的相互作用及其调控植物避荫反应的分子机制;并介绍组成型光形态建成1 (constitutive photomorphogenesis 1,COP1)蛋白在避荫反应调控中的作用;最后对夜晚和光斑环境下的植物避荫反应调控机制作了简要概述.【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2014(041)022【总页数】5页(P141-145)【关键词】避荫反应;光受体;PIFs;COP1【作者】周峰【作者单位】南京晓庄学院生物化工与环境工程学院,江苏南京211171【正文语种】中文【中图分类】Q945树冠造成的遮荫环境影响植物许多代谢生理过程。
例如，光合有效辐射（photosynthetically active radiation,PAR）的减少会降低植物的光合作用能力，同时又能避免过多PAR 和UVB（ultraviolet radiation b）对植物造成伤害。
遮荫后光谱成分的改变会引起光系统I 和光系统II 之间平衡的调整。
遮荫引起的温度变化也会降低植物对水分的需求等。
目前，关于植物避荫反应光受体及其信号转导途径的研究报道较少。
植物避荫反应光受体有光敏色素（phytochromes,phy）、隐花色素（cryptochromes,cry）、向光素（phototropins,phot）和紫外线传感蛋白 UVR8（UV Resistance Locus 8）[1]。
植物bHLH转录因子研究进展刘文文;李文学【摘要】Basic helix-loop-helix proteins (bHLHs)are found throughout the eukaryotic kingdom,and constitute one of the largest families of plant transcription factors. They can regulate gene expression through interaction with specific motif in target genes. Phylogenetic analysis indicates that plant bHLHs are monophyletic. bHLHs are necessary for plant normal growth and development,and play important roles in abiotic-stress responses. However,we know little about their origins,structures,and functions due to the large quantities and complexity of plant bHLH family. This paper reviews on the evolution,structure characteristics,biological function of plant bHLHs,especially their functions in adapting to abiotic-stress tolerance,so as to provide a theoretical reference for further research on the function of plant bHLH transcription factors.% bHLH(basic helix-loop-helix protein)是真核生物中存在最广泛的一大类转录因子，其通过特定的氨基酸残基与靶基因相互作用，进而调节相关基因的表达.系统发育分析表明植物的bHLH转录因子为单源进化.bHLH转录因子不仅对于植物的正常生长和发育必不可缺，同时参与植物适应多种逆境胁迫的反应过程.然而，由于植物bHLH家族成员众多、参与的生物过程复杂，对于其了解还不是十分清楚.本文针对植物bHLH 的进化、结构特点、生物功能，尤其是在适应逆境胁迫中作用等的最新研究结果进行综述，以期为进一步深入了解植物bHLH转录因子的功能提供理论参考.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】5页(P7-11)【关键词】bHLH;结构特点;生物学功能【作者】刘文文;李文学【作者单位】中国农业科学院作物科学研究所，北京100081;中国农业科学院作物科学研究所，北京100081【正文语种】中文bHLH转录因子广泛存在于真核生物。
2021630_拟南芥ｂＨＬＨ_Ｉｂ_转录因子调控ＦＩＴ_的转录拟南芥（Arabidopsis thaliana）是一种广泛应用于植物生物学研究的模式植物。
拟南芥基因组的测序和功能分析显示，拟南芥中存在许多基因家族，其中包括调控植物生长和发育的转录因子家族。
拟南芥bHLH (basic helix-loop-helix) 转录因子家族是其中一类重要的转录因子家族，参与了调控拟南芥适应环境变化以及植物发育的过程。
拟南芥bHLH转录因子家族是一个大家族，包含了约150个成员。
这些转录因子家族在拟南芥的生长和发育过程中起到了重要作用，特别是在对逆境胁迫的应答中。
FIT(FER-LIKEIRONDEFICIENCY-INDUCEDTRANSCRIPTIONFACTOR)是拟南芥bHLH转录因子家族中的一个重要成员，参与了铁吸收、分配和转运的调控。
FIT基因的转录受到了多个信号通路的调控。
FIT基因的启动子区域包含了丰富的顺式作用元件（cis-element），如E-box、P-box、RRE等，这些元件可以与其他转录因子结合，并调控FIT基因的转录水平。
实验证实，FIT基因的转录可以通过缺铁响应元件（iron-deficiency-responsive element, IDE）和FIT自身的调控实现。
拟南芥在铁缺乏条件下，FIT基因的转录水平明显上调。
FIT的启动子区域含有多个IDE，这些IDE能够与缺铁响应转录因子bHLH38/39结合，形成复合物，进而调控FIT的转录。
除此之外，铜、锌等微量元素的浓度变化也能够影响FIT基因的转录水平。
这些微量元素通过RRE调控FIT的转录，进一步调节铁吸收和分配。
FIT基因的转录不仅受到其他转录因子的调控，还受到植物内外环境的调节。
拟南芥中的FIT基因可以被脱氧乙酸（ethylene）和植物雄性素（gibberellin）等植物内源激素调控，进而影响铁离子的吸收和分配。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(No 1:30660147,2007—2009);中国热带农业科学院科技基金(Ry0731,2007—2009)作者简介:陈霞(1981-),女,四川简阳人,硕士研究生,主要进行植物分子生物方面的研究。
3通讯作者 收稿日期:2008-01-18高等植物转录因子研究进展陈 霞 罗世巧 段翠芳3 曾日中(中国热带农业科学院橡胶研究所,海南儋州 571737)摘 要:转录因子通过激活或抑制基因的表达,在高等植物的生长发育、形态建成及对外界环境的反应中起着重要的调控作用。
本文对高等植物转录因子的结构和种类进行了概述,并详细阐述了高等植物bHLH 家族转录因子的生物学功能及其在植物基因工程中的应用。
关键词:高等植物;转录因子;bHLH 家族;结构;分类;功能中图分类号 Q52 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2008)09-48-05Research Advance on the Tran scr iption Factors in H igher Pl an tsChen X ia L uo Sh iq iao D uan Cu i fang Zeng R i zhong (Rubber Research I nstitute /M inistry of Agriculture Key Lab f orTr op ical Cr op s Physi ol ogy,CAT AS,Danzhou ,Hainan ,571737,P 1R 1China )Abstract:Transcri p ti on fact ors p lay i m portant r oles in regulati on of p lant gr owth and devel opment,as well as its res ponse t o envir on ment,thr ough the activati on or inhibiti on effects on p lant genes 1I n this paper,we su mmarized the knowledge of structures and categories of transcri p ti on fact ors in higher p lants,and e mphasized the bHLH fam ily of higher p lant transcri p 2ti on fact ors on their bi ol ogical functi on and app licati on in p lant devel opment 1Key words:H igher Plant;Transcri p ti on Fact or;bHLH fa m ily;structure;classificati on;functi on 转录因子(transcri p ti on fact or,TF ),也称反式作用因子(trans -acting fact or ),是位于细胞核内能够与基因启动子区域中顺式作用元件发生特异性相互作用[1],从而调控目的基因以特定的强度并在特定的时间与空间表达的蛋白质分子[2]。
bHLH转录因子对植物抗逆和花形态发育的影响摘要：bHLH(basic／helix—loop—helix)转录因子在真核生物的生长发育过程中起着重要的调控作用，它们组成了转录因子中的一个大家族。
bHLH转录因子不仅对植物的生长发育、营养吸收、生物合成、信号转导等方面具有重要影响，而且在植物响应逆境胁迫和次生代谢方面也具有重要作用。
对植物bHLH转录因子的结构特点及其生物学功能进行综述。
关键词：转录因子；bHLH；结构功能；表达调控外界环境因素如光、温度、水等影响植物的生长发育，植物通过基因的特异性表达来响应外界环境的变化。
基因特异性表达的一种途径就是通过转录因子与顺式元件相互作用，使响应环境变化的特异性基因得到表达，以维持正常的生命活动的转录因子，又称反式作用因子，是一类能与真核生物基因启动子区域中的顺式作用元件发生特异性相互作用的DNA结合蛋白，通过它们之间及其他相关蛋白之间的相互作用，激活或抑制转录，从而调控各种诱导性基因的表达。
转录因子的蛋白质结构一般含有四个功能区，即DNA结合域、转录调控域、寡聚化位点及核定位信号，其中转录调控域包括激活域和抑制域。
bHLH转录因子广泛存在于真核生物。
自bHLH发现以来，越来越多的研究表明该转录因子对于真核生物的正常生长及发育必不可缺。
在酵母等单细胞真核生物中，bHLH参与染色体的分离、新陈代谢调节等过程；在动物中，bHLH主要与感知外界环境、调节细胞周期、组织分化等相关。
植物中bHLH 家族成员数量众多，仅次于ＭＹＢ类转录因子，譬如在拟南芥中有超过140个bHLH 转录因子，水稻中则超过160个。
家族的庞大不可避免的造成功能冗余，使研究单个bHLH 转录因子的功能相对困难。
本文拟对有限的植物bHLH 家族研究结果，尤其是参与植物适应逆境胁迫过程中的作用进行综述，以期为进一步深入了解植物bHLH转录因子的功能的提供理论参考。
1.bHLH 的基本结构bHLH 转录因子因含有bHLH结构域而得名。
植物bHLH转录因子家族的功能研究进展刘晓月;王文生;傅彬英【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2011(001)006【摘要】bHLH转录因子家族是植物转录因子中最大的家族之一。
bHLH转录因子在真核生物的生长发育和调控中起到重要作用,其功能研究在动物中进展较快,而植物bHLH转录因子家族的功能只有部分得到解析。
本文综述了bHLH转录因子家族在植物抗逆反应和生长发育中功能研究的最新进展,以期为进一步深入分析该家族基因在植物逆境胁迫应答中的作用提供帮助。
%The bHLH gene family is one of the biggest transcription factor families in plant. It plays important roles in the regulation of plant development and stress response. Previous studies showed that the functional research of bHLH in animals is very booming, but there is only little information available in plants. In this review, we surveyed the recent research progress of bHLH transcription family in plant stress response, growth and development. This study will offer some suggestions for the further research of bHLH family in the regulation of plant response to environmental stresses.【总页数】7页(P391-397)【作者】刘晓月;王文生;傅彬英【作者单位】中国农业科学院作物科学研究所,农作物基因资源及遗传改良国家重大科学工程,北京100081;中国农业科学院作物科学研究所,农作物基因资源及遗传改良国家重大科学工程,北京100081;中国农业科学院作物科学研究所,农作物基因资源及遗传改良国家重大科学工程,北京100081【正文语种】中文【中图分类】Q943.2【相关文献】1.bHLH转录因子家族成员Math1及其在内耳的研究进展 [J], 韩朝;迟放鲁2.植物bHLH转录因子在非生物胁迫中的功能研究进展 [J], 王翠;兰海燕3.动物bHLH转录因子家族成员及其功能 [J], 王勇;姚勤;陈克平4.bHLH转录因子家族研究进展 [J], 王勇;陈克平;姚勤5.大豆bHLH转录因子家族成员的进化及功能分化研究 [J], 程琳;薛亚杰;付觉民;刘旭阳;曲骁冲;代幸龙;董沛峰;徐月霞;洪一峰;姚远;赵基海因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
