植物干细胞维持与分化的分子机理研究-中国科学院植物研究所

植物干细胞的研究及应用植物干细胞是指具有自我更新和分化能力的未分化细胞，是植物组织再生和发育的基础。

近年来，随着对植物干细胞的深入研究，其在农业、环保、药品等领域的应用越来越广泛。

一、植物干细胞的研究1. 植物干细胞的来源植物干细胞可以来源于顶端分生组织、体细胞再生等途径。

其中，顶端分生组织就是植物干细胞最常见的来源，如植物的根尖和茎尖。

这些组织中的细胞不仅具有高度分化和分裂活力，同时也能不断地分化成各种器官和组织。

因此，这些细胞可以作为研究和应用的重要材料。

2. 植物干细胞的特点植物干细胞具有以下三个方面的特点：（1）自我更新能力。

植物干细胞具有自我更新的能力，可以不断地分裂，产生新的干细胞和其他细胞。

（2）多向分化能力。

与动物干细胞只能分化成某一细胞类型不同，植物干细胞可以分化成多种细胞类型，从而诱导出各种有效的组织和器官。

（3）细胞壁的特殊结构。

植物干细胞的细胞壁富含纤维素和其他有机物，可以保护细胞和支撑细胞的形态及功能。

二、植物干细胞的应用1. 农业生产植物干细胞在农业生产中有着极为广泛的应用。

例如，通过对植物干细胞的研究，可以培育出更高产、更耐病、更适应恶劣环境的植物品种。

同时，利用植物干细胞技术，也可以进行植物组织培养和快速繁殖，从而大幅提升农业的生产效率。

2. 药品研发植物干细胞技术在药品研发中也有着重要的应用。

例如，在传统药材中提取植物干细胞、干细胞培养和转化等技术的应用，可以提高药材的含量和成分，使其具有更好的疗效和药效。

此外，还可以将植物干细胞进行基因编辑，研发出更有效的药品。

3. 环保领域植物干细胞在环保领域的应用也非常广泛，例如，在城市空气污染、重金属污染等方面，可以利用植物干细胞进行植物修复，逐渐恢复植物群落的生态平衡。

此外，在植物遗传改造和抗生物质体系等方面，也有着极为广泛的应用前景。

总体来说，植物干细胞的研究和应用对于推动经济发展和保障人类健康都有着不可忽视的意义。

植物茎尖分生组织中的干细胞调控机制研究进展作者：陈菊移王鹏凯陈金慧施季森来源：《江苏农业科学》2014年第08期摘要：茎尖分生组织干细胞是植物地上部分生长发育的基础。

复杂的基因调控网络和信号传导途径使干细胞维持着细胞分裂和分化的平衡。

对拟南芥的研究显示，WUS/CLV3反馈抑制调节机制在干细胞基因调控网络中发挥着重要作用，且在植物中具有一定保守性；大量转录因子和染色体重塑因子在转录水平通过调控WUS从而对干细胞活动进行调节；植物生长调节物质也参与调控茎尖分生组织的生长活动，主要通过KNOX基因家族发挥作用。

茎尖分生组织的分子调控网络中存在大量反馈抑制调节途径，这种调节形式反映了植物体的动态调节能力和平衡维持机制。

关键词：茎尖分生组织；干细胞；WUS/CLV3；反馈调节中图分类号：Q942.6 文献标志码：A文章编号：1002-1302（2014）08-0011-04植物茎尖分生组织（shoot apical meristem，SAM）是植物地上部分生长发育的基础，其中包含的干细胞（SC）通过分裂（进行自身更新并维持一定的细胞数量）和分化（指导一部分细胞输出分生组织并发育成各种器官）形成了植物地上部分的各个器官。

这2种细胞行为使干细胞和分化细胞在数量上保持动态平衡[1]，保证了植物生长发育过程的可塑性。

SAM干细胞区是一个相对独立的结构，其中的细胞保持未分化的状态并接受来自临近细胞的信号。

在基因调控和细胞信号的影响下，干细胞一部分进行分裂保持干细胞数量，而另一部分移出该干细胞区域进行分化。

分子遗传学、分子生物学和模式植物拟南芥研究的不断深入使SAM干细胞基因调控途径逐渐清晰。

研究发现茎尖分生组织中心标记基因WUSCHEL（WUS）和干细胞标记基因CLVATA3（CLV3）[2]之间的反馈调节机制在分生组织干细胞区确定和维持方面起决定性作用。

大多数对植物地上部分生长发挥作用的基因都是通过直接或间接影响WUS/CLV3反馈抑制途径发挥作用。

植物对抗逆境的分子机制植物在自然界中面临着各种各样的逆境，例如干旱、高温、低温、盐碱胁迫等。

为了生存和繁衍，植物进化出了一系列对抗逆境的分子机制。

本文将探讨植物在逆境环境下的反应机制，并重点阐述植物逆境响应的关键分子机制。

1. 干旱逆境响应的分子机制干旱是一种常见的逆境，对植物生长发育造成很大影响。

植物在干旱环境下通过多种分子机制来应对。

其中，蛋白质的翻译后修饰被认为是植物干旱逆境响应的重要机制之一。

蛋白质翻译后修饰包括磷酸化、乙酰化等，这些修饰可以调控蛋白质的功能和稳定性，从而使植物能够在干旱条件下存活。

此外，植物还通过调节抗氧化系统来对抗干旱逆境。

抗氧化系统中的一些关键酶如超氧化物歧化酶和过氧化物酶能够清除过量的活性氧，保护植物细胞不受氧化损伤。

植物在干旱条件下可以通过增加这些酶的表达来提高抗氧化能力。

2. 高温逆境响应的分子机制高温是另一个重要的逆境，会导致植物细胞蛋白质的变性和细胞膜的脂质过氧化。

植物通过一系列分子机制来抵抗高温逆境。

其中，热休克蛋白（heat shock protein，HSP）家族是高温逆境响应的核心。

HSP家族包括热休克蛋白70（HSP70）、热休克蛋白90（HSP90）等，它们可以维持蛋白质的正确折叠或重新折叠，保护细胞免受高温的伤害。

此外，植物还通过调节高温逆境相关基因的表达来对抗高温。

例如，热激诱导因子（heat shock factor，HSF）是一类转录因子，它能够结合到高温响应基因的启动子区域，促进这些基因的转录。

通过这种方式，植物可以合成一系列与高温逆境应对有关的蛋白质。

3. 盐碱胁迫响应的分子机制盐碱胁迫是植物生长的重要限制因素之一。

植物通过多种分子机制来应对盐碱胁迫。

其中，离子通道和转运蛋白是植物盐碱逆境响应的重要组成部分。

这些蛋白质可以调节细胞内外的离子平衡，减少盐离子的吸收或增加盐离子的排泄，从而减轻盐害。

另外，植物还能够合成特定的次生代谢产物来对抗盐碱胁迫。

项目名称：光合作用分子机理及其在农业生产中应用的基础研究首席科学家：张立新中国科学院植物研究所起止年限：2009.1至2013.8依托部门：中国科学院一、研究内容1．拟解决的关键科学问题随着我国人口增加，可耕地面积日益减少，如何提高作物产量是我国当前农业可持续发展所面临的重要问题。

光合作用是作物产量形成的物质基础。

目前稻麦等主要农作物光能利用率较低,在光合作用过程的多个环节上都有提高的潜力。

本项目所要解决的关键问题是围绕光能高效转化机理这一核心问题，深入研究光合作用光能转换过程中所涉及的光能转化、碳同化以及环境影响因素，挖掘作物光能利用潜力，揭示光能利用效率调控的分子机理，为稻麦等作物产量提高的应用奠定理论基础和提供技术途径。

2．主要研究内容针对关键科学问题的解决，根据国内外发展趋势及国内已有基础，提出以下研究内容：1. 重点研究作物能量吸收和传递、激发能在两个光系统之间均衡分配、维持高效转能调控机制，揭示与提高光能吸收、传递和转化效率密切相关基因功能和调控机理。

2. 重点研究作物光合碳同化途径的网络调控机理、光合同化产物优化分配的调节机制；光合电子传递、质子转移与光合碳同化的动态衔接及其协调机制；以及作物光合功能期维持的分子机制。

3. 重点研究作物光氧化的分子遗传特性、光合作用光破坏与光保护的环境调节分子机理，揭示参与光合作用光保护调控的重要功能基因的作用方式和调控机制，建立与抗光氧化特性的基因调控网络。

4. 在机理研究基础上，光合作用专家与作物遗传育种专家紧密配合，建立主效QTL位点和关键基因的分子标记，并用于辅助选择创制高光效新材料，结合群体光合效率的改善，利用常规育种、分子辅助选择和转基因等技术手段，选育出光能利用效率和生物量提高的稻麦新品系（种）。

二、预期目标总体目标通过项目的实施，在光合作用光能转化、碳同化及其环境调节方面取得原创性的科学成果，鉴定若干在农作物光合作用过程中起关键作用的相关基因，揭示改进作物光能利用效率提高作物产量潜力的分子机理，为农作物的遗传改良提供理论指导。

植物干细胞调控研究新进展中国细胞生物学学报Chinese Journal of Cell Biology 2015, 37(7): 1021–1028DOI: 10.11844/cjcb.2015.07.0024收稿日期: 2015-01-15 接受日期: 2015-04-07973计划前期研究专项(批准号: 2014CB160306)、重庆市教委创新团队建设基金(批准号: KJTD201307)和重庆师范大学引进人才启动基金项目(批准号: 12XLR36)资助的课题*通讯作者。

Tel: 023-********, E-mail: hanmazhang@/doc/f017810486.html, Received: January 15, 2015 Accepted: April 7, 2015This work was supported by the National Grand Fundamental Research Pre-973 Program of China (Grant No.2014CB160306), the Innovation T eam Fund of the Education Department of Chongqing Municipality (Grant No.KJTD201307) and a Start-Up Fund from Chongqing Normal University (Grant No.12XLR36)*Corresponding author. Tel: +86-23-65912976, E-mail: hanmazhang@/doc/f017810486.html, 网络出版时间: 2015-07-01 16:53 URL: /doc/f017810486.html,/kcms/detail/31.2035.Q. 20150701.1653.001.html植物干细胞调控研究新进展赵中华南文斌梁永书张汉马*(植物环境适应分子生物学重庆市重点实验室, 重庆师范大学生命科学学院, 重庆 401331)摘要植物干细胞是植物胚后发育形成各种组织和器官的细胞来源和信号调控中心, 其调控机理是植物学研究的重要内容。

科学技术部关于国家重点基础研究发展计划2015年项
目立项的通知
文章属性
•【制定机关】科学技术部
•【公布日期】2015.03.06
•【文号】国科发基〔2015〕63号
•【施行日期】2015.03.06
•【效力等级】部门规范性文件
•【时效性】现行有效
•【主题分类】基础研究与科研基地
正文
科技部关于国家重点基础研究发展计划2015年项目立项的通
知
国科发基〔2015〕63号北京市、天津市、吉林省、黑龙江省、上海市、江苏省、浙江省、山东省、河南省、湖北省、湖南省、广东省、四川省、重庆市、新疆自治区、厦门市科技厅（委、局），深圳市科技创新委，教育部，工业和信息化部，国土资源部，交通运输部，水利部，农业部，卫生计生委，中科院，气象局，海洋局，中医药局办公厅（室），总后勤部卫生部，各有关单位：
国家重点基础研究发展计划（以下简称973计划，含重大科学研究计划）2015年项目申报评审工作已经结束。

为贯彻落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》和《国家“十二五”科学和技术发展规划》，加强面向国家战略需求的基础研究，经研究，决定批准973计划农业科学等9个领域81个项目、蛋白质研究等6个重大科学研究计划37个项目以及青年科学家专题34个项目立项（项目清单见附件）。

请各有关单位按照973计划管理办法和经费管理办法的要求，认真做好项目组织实施的相关工作。

特此通知。

附件：国家重点基础研究发展计划2015年项目清单
科技部
2015年3月6日附件
国家重点基础研究发展计划2015年项目清单。

植物干细胞名词解释
植物干细胞是植物体内具有再生能力的未分化细胞，它们位于植物分生组织中。

植物干细胞具有两个独特的特性：创造所有分化细胞类型的能力和自我更新的能力，从而维持干细胞的数量。

它们在维持自身的同时提供稳定的前体细胞供应以形成植物中分化的组织和器官。

植物干细胞主要包括顶端干细胞（又称顶端分生组织）、根尖干细胞（根尖分生组织）和侧生干细胞（包括维管形成层及木栓形成属）。

植物干细胞是植物生命力的根源，因为它们包含有关于植物发育和生长的所有程式，并且是具有永恒生命力的细胞。

植物的干细胞具有很强的自我更新能力，并且可以分化成为其他类型的植物细胞，最终产生新的器官。

植物的干细胞从不经历衰老过程，而是不朽地产生新的特化和非特化细胞，它们有可能长成体内的任何器官、组织或细胞。

因此，植物干细胞具有再生能力，可在整个生命周期内促进植物生长和新器官的产生。

与动物不同，植物是不动的，因此需要一种特殊的机制来承受各种有时无法预料的环境压力。

在这里，使它们能够承受严酷的外部影响并维持生命的是干细胞。

如需更多与植物干细胞相关的信息，建议阅读生物学相关书籍或请教专业人士。

国家重大科学研究计划2012年立项项目清单项目编号项目名称项目首席2012CB910100 代谢相关蛋白质修饰在肿瘤发生发展过程中的作用及机制赵世民复旦大学教育部上海市科学技术委员会2012CB910200 天然免疫应答相关蛋白的鉴定、结构与功能舒红兵武汉大学教育部湖北省科学技术厅2012CB910300 泛素－蛋白酶体：系统性发现其底物、发掘新作用机制及其生物学意义秦钧军事医学科学院放射与辐射医学研究2012CB910400 重要G蛋白偶联受体的结构与功能研究及配体发现刘明耀华东师范大学教育部上海市科学技术委员会2012CB910500 植物表观遗传机制与重要调控蛋白质的功能和结构研究沈文辉复旦大学教育部上海市科学技术委员会2012CB910600 蛋白质定量新方法及相关技术研究张丽华中国科学院大连化学物理研究所中国科学院2012CB910700 肿瘤发生发展中关键蛋白的功能与调控肖智雄四川大学教育部四川省科学技术厅2012CB910800 炎症诱导肿瘤的分子调控网络研究林安宁中国科学院上海生命科学研究院上海市科学技术委员会中国科学院2012CB910900 植物表观遗传调控及其在重要发育过程中的作用机制及结构基础研究邓兴旺北京大学教育部2012CB911000 蛋白质的生成、修饰与质量控制 Sarah Perrett 中国科学院生物物理研究所中国科学院2012CB911100 病毒与宿主细胞相互作用分子机制的研究于晓方吉林大学教育部2012CB911200 端粒相关蛋白对人类重大疾病作用机制的研究刘俊平杭州师范大学浙江省科学技术厅2012CB921300 极端条件下量子输运的研究和调控牛谦北京大学教育部2012CB921400 异质界面诱导的新奇量子现象及调控龚新高复旦大学教育部上海市科学技术委员会2012CB921500 人工微结构材料中光、声以及其它元激发的调控彭茹雯南京大学教育部2012CB921600 受限空间中光与超冷原子分子量子态的调控及其应用贾锁堂山西大学山西省科学技术厅2012CB921700 功能关联电子材料及其低能激发与拓扑量子性质的调控研究鲍威中国人民大学教育部2012CB921800 全固态量子信息处理关键器件的物理原理及技术实现肖敏南京大学教育部2012CB921900 光场调控及与微结构相互作用研究王慧田南开大学教育部天津市科学技术委员会2012CB922000 氧化物复合量子功能材料中的多参量过程及效应陆亚林中国科学技术大学中国科学院2012CB922100 囚禁单原子(离子)与光耦合体系量子态的操控詹明生中国科学院武汉物理与数学研究所中国科学院2012CB932200 纳米金属材料的多级结构制备及优异性能探索研究卢柯中国科学院金属研究所中国科学院2012CB932300 纳米材料功能化宏观体系的构筑和性能研究姜开利清华大学教育部2012CB932400 光功能导向的硅纳米结构高效、可控制备及其应用的基础研究张晓宏中国科学院理化技术研究所中国科学院2012CB932500 肝癌治疗的新型纳米药物研究杨祥良华中科技大学教育部2012CB932600 纳米界面生物分子作用机制的基础研究及其在前列腺癌早期检测中的应用樊春海中科院上海应用物理研究所中国科学院2012CB932700 新型高性能半导体纳米线电子器件和量子器件徐洪起北京大学教育部2012CB932800 高比能直接甲醇燃料电池关键纳米材料与纳米结构研究杨辉上海中科高等研究院中国科学院上海市科学技术委员会2012CB932900 纳米结构材料在先进能源器件应用中的表界面问题研究王春儒中国科学院化学研究所中国科学院2012CB933000 基于扫描探针技术的纳米表征新方法研究白雪冬中国科学院物理研究所中国科学院2012CB933100 高频磁性纳米材料的电磁性能调控及其在磁性电子器件中的应用薛德胜兰州大学教育部2012CB933200 高效节能微纳结构材料体系研究杨振忠中国科学院化学研究所中国科学院2012CB933300 基于纳米技术的肺癌早期检测研究赵建龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所中国科学院上海市科学技术委员会2012CB933400 石墨烯材料的宏量可控制备及其应用基础研究石高全清华大学教育部2012CB933500 面向高性能计算机超结点的关键微纳光电子器件及其集成技术研究郑婉华中国科学院半导体研究所中国科学院2012CB933600 多级微纳结构生物活性材料促进骨组织快速修复的研究刘昌胜华东理工大学教育部上海市科学技术委员会2012CB933700 新型铜基化合物薄膜太阳能电池相关材料和器件的关键科学问题研究肖旭东中国科学院深圳先进技术研究院中国科学院2012CB933800 仿生可控粘附纳米界面材料张广照中国科学技术大学中国科学院2012CB933900 纳米材料在骨、牙再生修复中的生物学过程研究林野北京大学教育部2012CB934000 基于肿瘤微环境调控的抗肿瘤纳米材料设计和机制研究聂广军国家纳米科学中心中国科学院2012CB934100 微纳惯性器件运动界面纳米效应基础问题研究刘晓为哈尔滨工业大学工业和信息化部2012CB934200 新型微纳结构硅材料及广谱高效太阳能电池研究李晋闽中国科学院半导体研究所中国科学院2012CB934300 基于纳米材料的太阳能光伏转换应用基础研究戴宁中国科学院上海技术物理研究所上海市科学技术委员会中国科学院2012CB944400 雌性生殖细胞减数分裂的分子基础孙青原中国科学院动物研究所国家人口和计划生育委员会中国科学院2012CB944500 心脏与肝脏发育和再生的遗传调控研究彭金荣浙江大学教育部浙江省科学技术厅2012CB944600 生殖细胞基因组结构变异的分子基础金力复旦大学上海市科学技术委员会教育部2012CB944700 排卵障碍相关疾病发生机制研究陈子江山东大学教育部山东省科学技术厅2012CB944800 植物胚乳发育及储藏物质累积的分子调控机制研究薛红卫中国科学院上海生命科学研究院上海科学技术委员会2012CB944900 辅助生殖诱发胚胎源性疾病的风险评估和机制研究黄荷凤浙江大学教育部浙江省科学技术厅2012CB945000 上皮组织的形成、更新及其调节机理朱学良中国科学院上海生命科学研究院中国科学院上海市科学技术委员会2012CB945100 血管发育和稳态维持的遗传及表观遗传机制杨晓中国人民解放军军事医学科学院生物工程研究所2012CB955200 东亚季风区年际-年代际气候变率机理与预测研究刘征宇北京大学教育部2012CB955300 全球典型干旱半干旱地区气候变化及其影响黄建平兰州大学教育部2012CB955400 全球变化与环境风险关系及其适应性范式研究史培军北京师范大学教育部2012CB955500 气候变化对人类健康的影响与适应机制研究刘起勇中国疾病预防控制中心卫生部2012CB955600 太平洋印度洋对全球变暖的响应及其对气候变化的调控作用谢尚平中国海洋大学教育部2012CB955700 气候变化对社会经济系统的影响与适应策略黄季焜中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院2012CB955800 气候变化经济过程的复杂性机制、新型集成评估模型簇与政策模拟平台研发王铮中科院科技政策与管理科学研究所2012CB955900 全球气候变化对气候灾害的影响及区域适应研究宋连春国家气候中心中国气象局2012CB956000 全球变暖下的海洋响应及其对东亚气候和近海储碳的影响袁东亮中国科学院海洋研究所中国科学院2012CB956100 湖泊与湿地生态系统对全球变化的响应及生态恢复对策研究沈吉中国科学院南京地理与湖泊研究所中国科学院2012CB956200 全球典型干旱半干旱地区年代尺度气候变化机理及其影响研究马柱国中国科学院大气物理研究所中国科学院2012CB966300 神经分化各阶段细胞命运决定的调控网络研究及其转化应用章小清同济大学上海市科学技术委员会教育部2012CB966400 人多能干细胞向胰腺β细胞和神经细胞定向分化的机制研究邓宏魁北京大学教育部2012CB966500非整合人诱导性多能干细胞（iPS）及相关技术用于β地中海贫血治疗的研究潘光锦中科院广州生物医药与健康研究院中科院2012CB966600 中胚层干细胞自我更新分化的机制与功能研究冯新华浙江大学教育部浙江省科学技术厅2012CB966700 多能干细胞定向分化的表观遗传学调控网络沈晓骅清华大学教育部2012CB966800 干细胞分裂模式和干细胞干性维持的机制研究高维强上海交通大学教育部上海市科学技术委员会2012CB966900 体内间充质干细胞自我更新、分化及其调控相关组织干细胞的机制研究李保界上海交大教育部上海科学技术委员会2012CB967000 肿瘤干细胞的动态演进及干预研究刘强中山大学教育部2011年生命科学部资助重点项目清单。

基本信息实验室中文名称：植物基因组学国家重点实验室实验室英文名称：State Key Laboratory of Plant Genomics 实验室代码：2003DA173024依托单位：中国科学院遗传与发育生物学研究所中国科学院微生物研究所实验室主任：方荣祥实验室学术委员会主任：李家洋通讯地址：北京市朝阳区北辰西路1号院2号联系人：张银红联系电话：************传真：************Email:*******************.cn/学科与学位点：学科1 学科2 学科3名称代码名称代码名称代码学科分类生物学0710硕士点遗传学071007博士点遗传学071007博士后站遗传学071007研究性质■基础研究□应用基础研究□社会公益性研究□高技术研发归口领域(选1项) □化学□数理□地学■生命科学□医学科学□信息□材料□工程目录一．实验室概况 (1)二．科研工作进展和成果 (6)高等植物表观遗传学研究（曹晓风课题组） (6)植物比较基因组学研究（陈明生课题组） (11)植物对非生物胁迫应答调控的分子机制（陈受宜课题组） (14)植物分子细胞遗传（程祝宽课题组） (18)植物基因表达调控（储成才课题组） (23)基因表达调控和植物生物技术（方荣祥课题组） (28)RNA沉默和植物抗病机制（郭惠珊课题组） (38)植物转录调控网络研究（焦雨铃课题组） (43)茉莉酸的生理功能及作用机理研究（李传友课题组） (46)水稻理想株型基因的克隆与功能研究（李家洋课题组） (50)植物对病原微生物的识别及信号转导（邱金龙课题组） (53)植物天然产物代谢（王国栋课题组） (56)生物信息学和系统生物学（王秀杰课题组） (59)与植物重要农艺性状相关基因的结构和功能研究（夏桂先课题组） (62)植物胁迫信号传导的分子机制（谢旗课题组） (66)北方粳稻耐逆性的分子设计和新品种选育（姚善国课题组） (70)乙烯信号传递与植物胁迫和生长发育反应（张劲松课题组） (73)植物细胞壁形成及其生物学功能研究（周奕华课题组） (77)水稻分化发育和抗病性的功能基因组研究（朱立煌课题组） (82)植物遗传工程研究（朱祯课题组） (88)细胞分裂素信号转导和植物细胞的程序性死亡（左建儒课题组） (92)承担课题及当年经费到位情况 (95)三．人员情况 (119)四．学术交流 (129)五．运行管理 (141)六．2010年学术年会纪要 (145)一．实验室概况（一）实验室基本概况植物基因组学国家重点实验室的前身是1990年成立的中国科学院植物生物技术开放实验室，依托于中国科学院遗传研究所和中国科学院微生物研究所。

植物学通报Chinese Bulletin of Botany 2007, 24 (3): 275−283, 收稿日期: 2006-11-10; 接受日期: 2007-01-15基金项目: 国家自然科学基金(No. 30270143和30525026)* 通讯作者。

E-mail: chongk@.综述.植物开花的组蛋白甲基化调控分子机理夏志强1, 2, 何奕昆1, 鲍时来3, 种康2*1首都师范大学生命科学学院, 北京 1000372 中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生理学重点实验室, 北京 1000933中国科学院遗传与发育生物学研究所分子发育生物学重点实验室, 北京 100101摘要 开花是指植物从营养生长转变到生殖生长的生理过程, 是植物个体发育和后代繁衍的中心环节, 既受遗传基础决定,同时又受到温度和光周期等多种环境因素的调控。

在拟南芥中, 已经分离了大量的与开花相关的基因, 从遗传学上已初步形成了一个开花调控的网络。

组蛋白甲基化是植物发育过程的重要调节方式, 近年来关于其参与开花调控的研究有了重要进展。

本文综述了具有代表性的组蛋白H3赖氨酸甲基化修饰参与调控植物开花发育的机制, 提出该研究领域的发展方向和前景。

关键词 表观遗传学, 开花, 组蛋白, 甲基化夏志强, 何奕昆, 鲍时来, 种康 (2007). 植物开花的组蛋白甲基化调控分子机理. 植物学通报 24, 275−283.植物开花是指从营养生长到生殖发育过渡的生理过程, 是花芽分化的前奏, 包含了细胞分裂和分化的调控,受到外界和内部多种因素的影响。

这个过程包含了一系列信号转导和基因调控网络的协同作用(葛磊等,2001; 王昕和种康, 2005)。

开花决定基因LFY 和AP1等决定开花的启动过程。

遗传学实验表明, 开花过程受光周期途径、春化作用途径、GA 途径和自主途径等多种途径的调控。

各途径通过一个MADS-盒类的转录因子——FLOWERING LOCUS C (FLC ),　进而调控LFY 和AP1等基因控制开花过程 (Michaels and Amasino, 1999; Sheldon, 1999)。

中国科学院植物生理学考研第一资料历年中国科学院植物生理学考研试题及参考答案1997—2013 全真题收录作者考研人考研有体会试题全详解高分有把握作者已进入中科院系统工作了，联系QQ：623635764中国科学院攻读硕士学位研究生入学考试声明1资料声明1具已有的资料分析，本资料1997年——2006年为中科院北京和上海统一试卷，2007年之后为中科院系统统一命题。

出题人基本由北京的研究员负责，所以都具重要参考价值。

2 试题参考答案由本人与中科院在读研究生共同完成，全部参考中科院统考参考书目，如有部分不同于课本的总结和答案，请以参考书目为准。

3 所提供预测题是集合13年真题的个人总结规律，参考参考书目提供的练习题，不对预测结果做任何保证。

4因校正工作量十分庞大，所以名词解释后面重复的有部分标出同前，请参考前面出现过的。

大题中两本参考书目中有的，已写明页数，请参考书目。

参考书目中无原话的，均已写出答案。

答案为本人专业知识和相关中科院在读研究生的专业知识解答，不做权威性保证。

5欢迎对植物，对生活，对社会有见解的同学加我的QQ 172131513进行交流。

6本人在此对提供帮助的中科院成都生物所tiger同学、提供2011年试题的白开水（华南植物园）麦小麦（网名）两位同学表示感谢。

7 本资料不像任何其他出售资料的单位或者个人一样，添加水印或者赠送其他东西作为吸引，所以直接清晰打印提供给师弟师妹，其中苦心不可不知！8本资料有其他未说明的情况，或者来不及说明的情况，最终解释权归本人所有。

9本人自从2010年做植物学和植物生理学资料以来，各大网站，淘宝店后来都引用并复制了我的资料进行网络销售和宣传，另外有师弟师妹用了资料之后，也有将题和资料上传到网上增加人气和积分的做法。

但每一年的大纲均有细微变化，从2010年不考分子，到大纲出现分子，2011年没有考，2012年没有考，2013年突然考了几十分的分子！这些恐怕很多辅导机构，尤其那些盗用，复制别人劳动成果的考研网站所未能预测的！所以，鉴于此，本人现在将这三年总结整理的真题资料全部打包发出，以供每年考研或考博的人做参考资料，如果有觉得需要进一步节约时间，查看答题方式与内容，查看每年预测题的，可以从这个资料里面找到我的联系方式：623635764，不至于找错地方，花了冤枉钱！10祝愿拥有此题的人都考上理想的研究单位，做自己喜欢做的科研工作，活得幸福并且愉悦。

王国栋老师简介王国栋，男，1978年生，2000年本科毕业于陕西师范大学生科院，硕士毕业于中科院上海植物生理生态研究所，博士毕业于荷兰瓦格宁根大学(国际植物研究中心)，现为陕西师大生科院副教授，硕士生导师。

主要研究植物干细胞增殖和分化的分子调控。

研究内容如下：从初生生长到次生生长，是高等植物重要的生长发育过程。

这一生长发育过程中受到很多遗传因子的调控，尤其是一些受体激酶、类受体蛋白及多肽激素等参与了这些过程的调控。

本报告着重介绍近年来本实验室在受体激酶、类受体蛋白及多肽激素的功能及其在植物根尖和茎尖分生组织的干细胞的增殖和分化调控的研究工作；并进一步讨论了本实验室将要开展的对一种新的植物分生组织——植物维管形成层的干细胞发育调控机制的研究工作以及进展；同时也将着重于类受体蛋白在植物抗病中的功能和可能的分子机制以及CLE多肽激素新的功能的挖掘和解析。

联系方式：师大长安校区格物楼2区2层2206室电子邮箱：guodong_wang@研究经历：1997.08‐2000.03 本科研究助理陕西师范大学2000.09‐2003.07 硕士华东师范大学与中科院上海植物生理生态研究所联合培养2004.08‐2008.09 博士Wageningen University, NL(Plant Research International)2003.09‐2004.05 研究助理Institute of Experimental PathologyMuenster University, Germany2008.09‐2010.02 博士后Wageningen University, NL2010.02‐2010.05 博士后(合作研究) Purdue University, USA2010.05‐2011.07 博士后Gregor‐Mendel Institute of MolecularPlant Biology, Vienna, Austria2011.01‐2011.02 博士后(合作研究) Umea Plant Science Centre (UPSC), Sweden2011.05‐至今副教授陕西师范大学发表论文：• Guodong Wang*, Zhao Zhang, Gerco C. Angenent, Martijn Fiers* (2011) New aspects of CLV2, a versatile gene in the regulation of Arabidopsis developmentJournal of Plant Physiology, 168:403-407• Guodong Wang, Yuchen Long, Bart Thomma, Pierre de Wit, Gerco Angenent, Martijn Fiers (2010).Identification and functional analyses of CLV2 equivalents and domains that contribute to its specificityPlant Physiology, 152:320-331• Guodong Wang*, Martijn Fiers, Ursula Ellendorff, Zhezhi Wang, Pierre J.G.M. de Wit, Bart P.H.J. Thomma* (2010) (Invited review)The diverse roles of extracellular leucine-rich repeat-containing receptor-like proteins in plantsCritical Reviews in Plant Sciences, 29(5):285-299• Guodong Wang, Martijn Fiers (2010) (Invited review)CLE peptide signaling during plant developmentProtoplasma, 240:33–43• Guodong Wang*, Martijn Fiers* (2010)Receptor-like proteins: searching for functionsPlant Signaling and Behavior, 5(5):540-542• Guodong Wang (2009)The role of receptor-like proteins in Arabidopsis development Propress Publisher (ISBN9789085853848), Wageningen, Netherlands, Ph.D Thesis• Guodong Wang1, Ursula Ellendorff1, Ben Kemp, John W. Mansfield, Alec Forsyth, Kathy Mitchell, Kubilay Bastas, Chun-Ming Liu, Alison Woods-Tor, Cyril Zipfel, Pierre J.G.M. de Wit, Jonathan D.G. Jones, Mahmut Tor, and Bart P.H.J. Thomma (2008).A genome-wide functional investigation into the roles of receptor-like proteins in ArabidopsisPlant Physiology, 147:503-517• Wang GD1, Tian PF1, Cheng ZK, Wu G, Jiang JM, Li DB, Li Q, He ZH (2003). Genomic characterization of Rim2/Hipa elements reveals a CACTA-like transposon superfamily with unique features in the rice genomeMol Gen Genomics, 270: 234-242• Pingfang Tian1, Guodong Wang1, Qun Li, Zuhua He, Debao Li (2004). Cloning of a novel rice TE and its structural comparison with CACTA elementsJournal of Zhejiang University (Agrie. &. Life Sci.), 30(2): 133-140• Pingfang Tian1, Guodong Wang1, Lijun Luo, Qun Li, Zuhua He (2003). Structure and distribution of the transposase coding subgroup of the rice Rim2 family transcriptionally induced by Magnaporthe griseaJournal of Plant Physiology and Molecular Biology (Molecular Plant), 29(3): 257-264 (In Chinese with an English abstract)Peng Liu, Guodong Wang (2001).Sequences and phylogenetic analysis of mtDNA 12srRNA 16srRNA of Metazoan Journal of South China Normal University, Supplement, 9:56-59 (In Chinese with an English abstract)。

干细胞的特性与分化分子机制干细胞是一种具有自我复制和分化潜能的细胞，其在生物医学领域中有着重要的应用价值。

干细胞具有多样化的来源和分化能力，可为许多疾病的治疗提供希望。

在干细胞的应用中，了解其特性和分化分子机制是至关重要的。

一、干细胞的特性干细胞具有两大特性：自我更新和多向分化。

1. 自我更新自我更新是指干细胞能够无限分裂，而每个新细胞仍保持干细胞特性。

这意味着干细胞可以不断自我更新，维持细胞群体的人口数量。

2. 多向分化多向分化是指干细胞能够转化为多个类型的细胞，如成骨细胞、心肌细胞和神经细胞等。

因此，干细胞可以在不同组织和器官中发挥特定的功能。

二、干细胞分化分子机制干细胞的分化是一个高度调控的过程，并且可能涉及多种分子通路。

以下是几个主要的分化分子机制。

1. BMP/Smad 通路BMP/Smad 通路是一种在多个细胞类型中均发挥作用的信号传导系统。

该通路的激活能促进干细胞向骨细胞分化，并在神经发育中发挥重要作用。

研究表明，BMP/Smad 信号通过促进干细胞分化或阻碍干细胞自我更新来调节干细胞的生物学特性。

2. Wnt 通路Wnt 通路在分化、增殖和细胞周期调节中发挥重要作用。

这些通路通过与细胞表面受体结合来传递信号，促进干细胞自我更新和分化。

在不同细胞类型中，Wnt 通路可能会受到不同的负反馈机制的调节。

3. Notch 通路Notch 通路是一种在多个组织和器官中都具有重要作用的信号传导通路。

这个通路对干细胞的维持和分化具有重要作用，并与生长和再生细胞的调节有关。

干细胞的分化可能受到在Notch 通路中的不同信号通道的调节。

4. PI3K-Akt 通路PI3K-Akt 通路是一种信号传导系统，它可以通过促进干细胞自我更新和细胞存活，影响干细胞的分化。

这个通路在多种细胞类型中都具有重要作用，可以在增殖、分化和代谢中调节。

三、结论随着对干细胞的研究的不断深入，我们对于干细胞的特性和分化分子机制有了更深刻的认识。