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CLE多肽激素信号转导在植物维管系统发育分化中的作用 总被引：1，自引：0，他引：1
多肽激素参与植物的生长、发育及抗逆等许多生命过程,特别是作为信号分子在细胞与细胞之间的短距离信息交流中起着关键作用。原形成层/形成层细胞通过分裂与分化,在保持自身分生活性的同时,不断生成木质部和韧皮部细胞。近年来研究表明,CLE多肽激素及其类受体激酶通过独特的信号转导机制决定着维管形成层细胞的命运,在调节维管系统的发育方面具有重要的作用。以维管组织为重点,着重介绍CLE多肽激素在控制和影响拟南芥原形成层/形成层细胞分裂和分化方面的信号通路。尽管目前还不清楚CLE多肽激素如何影响木本植物维管形成层的起始、维持及分化,但随着杨树全基因组序列的获得,采用功能基因组学研究策略,将进一步了解林木植物中控制维管形成层细胞分生和分化的重要基因,从而实现调控次生维管系统发育、改良材性的目标。 相似文献
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植物干细胞中WUS/CLV反馈调控机制的研究进展 总被引：2，自引：1，他引：1
回顾植物顶端、根端和侧生分生组织的模式结构,以及干细胞区的WUSCHEL/CLAVATA(WUS/CLV)反馈调控机制研究进展发现,3种分生组织不仅都具有长期潜在的维持原始细胞启动状态的功能,而且可能都存在调控相邻干细胞分裂、分化的干细胞区。茎端分生组织中和根端分生组织中分别存在WUS/CLV和WOX5/CLE40反馈调控机制,2种反馈调控机制都具有维持干细胞区的分裂及其与其他组织形成之间的动态平衡功能。而有关植物尤其是木本植物的维管形成层组织中WUS/CLV反馈调控机制的报道不多,文中就这方面的研究进行综述和展望。 相似文献
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《林业科学》2021,(9)
【目的】次生维管系统再生能够在树干维管系统丧失后通过去分化、再分化或转分化等组织修复手段实现维管组织的再生。为了鉴定和研究次生维管系统发育相关的重要基因和调控元件,本文利用毛白杨次生维管再生系统,分析了不同再生时期的基因表达模式,为进一步揭示木材形成的基因调控机制奠定基础。【方法】将4年生毛白杨无性系在形成层活动旺盛期进行环剥取样。对剥皮后的树皮内侧和树干表面的样本,以及再生第7、10、14、18和21天5个不同时期获取的再生材料进行高通量转录组分析,并利用基因共表达分析(WGCNA)方法,得到与不同再生时期密切相关的模块,并对这些特异表达的基因进行表达网络和生物学功能分析。【结果】将第0天(剥皮当天)树皮内侧样本与树干表面样本、再生第7天样本与树干表面样本,以及相邻再生时期的样本进行表达差异分析。对得到的14 202个差异基因进行WGCNA分析,构建基因共表达网络,获得与维管再生过程相关的10个共表达模块。其中,Grey60模块的基因在再生第7天样本和树皮内侧样本中特异表达,主要涉及DNA复制、有丝分裂、细胞分裂和微管运动等功能;该模块还含有大量与表观遗传调控、细胞周期相关的基因,它们在再生第7天的高表达可能激活了脱分化木质部细胞的增殖和组织类型的改变,使其获得再分化能力。此外,Pink模块的基因在第0天成熟维管组织样本中的表达量极低,但在再生过程中表达呈上升趋势,到第21天达到最高值;这些基因主要参与细胞分裂、细胞壁修饰、韧皮部发育、碳水化合物代谢、DNA的转录调控等相关的生物学途径。Pink模块中与韧皮部分化相关的标记基因,比如APL、NAC45/86、DOF、BSPA、PP2和SUS的表达被重新激活,与调节形成层细胞增殖和分化的CLE41/44和CLV1一样,表达量都是从再生第10天开始逐渐增加。到次生维管系统再生后期的第18天和第21天,形成层已经完成了结构重构并能进行细胞的分裂、分化,此时木质部标记基因和次生壁调控因子有较高的表达。【结论】毛白杨次生维管系统再生早期,脱分化的木质部细胞通过表观遗传和细胞周期调控重新获得细胞分生能力;之后,韧皮部的细胞分化程序被启动,再生形成层开始细胞增殖和分化;到再生后期,通过相关基因调控,形成层再分化木质部和韧皮部。通过对次生维管组织再生过程中基因的表达分析和调控模块的鉴定,进一步验证了次生维管再生的遗传调控基础,也可为揭示植物维管组织再生的调控机制奠定基础。 相似文献
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[目的]模式植物在木本植物中鉴定的许多重要调控因子家族在木本植物中出现了基因家族成员扩张,但ARRs家族作为细胞分裂素响应调节因子在杨树基因组中成员数量反而减少,其在木本植物中如何行使功能需要进一步研究。[方法]本研究通过生物信息学构建PtRRI启动子与GUS融合表达载体,检测植物激素处理后PtRRI表达量和检测PPtRRI::GUS转基因植株在生根过程中GUS信号等方法,对杨树PtRRI基因的组织特异性表达模式进行分析。[结果]表明:PtRRI在杨树根部、形成层、木质部表达量相对较高,PtRRI转录受6-BA激素诱导,与其在不定根发育过程中激素调控下的表达相一致。[结论]PtRRI基因可能参与杨树的次级生长。 相似文献
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[目的]分生组织对器官发生和形态建成起到至关重要的作用,其活性受多种转录因子的调控。KNOTTEDlike homeobox(KNOX)基因家族由2个亚类即I类和II类KNOX组成,在模式植物拟南芥中I类KNOX成员主要在茎的顶端分生组织区域表达,对维持顶端分生组织分化及侧生器官的形态建成过程起关键作用。木本植物生长发育过程主要包含以顶端分生组织(Shoot apical meristem,SAM)为中心的初生生长与以形成层为中心的次生生长过程,本研究通过分析杨树I类KNOX基因在SAM、根顶端分生组织(Root apical meristem,RAM)的形成过程及形成层相关区域的表达,探讨I类KNOX基因在杨树分生组织形成与分化过程中的功能。[方法]以拟南芥I类KNOX基因STM的蛋白序列在毛果杨基因组中进行同源比对分析,获取杨树I类KNOX成员的核酸和氨基酸序列。根据核酸及氨基酸序列信息构建系统发育树,并绘制基因结构与蛋白质结构图谱。利用84K杨(Populus alba×P.glandulosa)不定芽与不定根诱导实验体系模拟顶端分生组织发育过程,通过实时定量PCR(RT-PCR)技术,对杨树I类KNOX成员在不定芽与不定根形成过程及形成层相关区域中的表达进行分析。[结果]本研究通过同源比对分析鉴定出10个杨树I类KNOX成员,根据进化关系与基因结构差异将其分为三组:组1、组2、组3,其中,组1为拟南芥KNAT2和KNAT6同源基因,组2为STM和BP同源基因,组3为杨树所特有的I类KNOX基因。杨树I类KNOX基因在不定芽与不定根发生过程中表达量均发生较大的变化,在不定芽发生过程中,组1基因在芽原基分化产生不定芽的关键期上调表达,而组2与组3基因多在分生组织分化产生芽原基阶段高表达;在不定根发生过程中,组1成员多在根原基分化产生不定根的过渡期上调表达,组2与组3基因则多在发育后期不定根形态建成阶段高表达。杨树I类KNOX成员在形成层相关区域均表达,组1中KNAT2/6与组2中STM、BP同源基因的表达量明显高于其他成员。[结论]以上结果说明,杨树I类KNOX除了与拟南芥同源的2个组外,还进化产生新的组别,分别参与分生组织形成和分化过程中不同阶段的调控,且Pt KNAT2/6b、ARK1与ARK2在形成层区域高表达,提示以上3个基因可在形成层功能维持以及木质部分化中发挥主要作用。 相似文献
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【目的】揭示ptc-miR393对杨树FBL基因家族不同成员的剪切调控作用。【方法】首先将杨树FBL基因家族成员与双子叶植物、单子叶植物和蕨类植物代表物种拟南芥、水稻和小立碗藓的FBL基因家族成员进行系统进化分析;再对杨树FBL家族成员的基因结构进行比较;最后通过ptc-miR393与杨树FBL基因家族成员的序列比对、ptc-miR393及FBL基因家族成员在杨树不同发育时期及不同组织中的表达模式以及5′-RACE检测等方面对杨树miR393与FBL基因家族成员的调控作用进行鉴定。【结果】杨树FBL基因家族共有8个不同成员,两两成员之间的同源性较高,通过基因结构和功能域分析,表明它们之间可能存在冗余的功能;PtFBL1-PtFBL4之间具有较高的同源性,位于一个进化分支上,而PtFBL5、PtFBL6和PtFBL7、PtFBL8分别位于不同的分支且与PtFBL1-PtFBL4的同源关系较远。杨树FBL基因的结构和结构域出现一定的变化,预示着它们之间可能出现了分化,在时空调控上的作用有所改变。ptc-miR393与PtFBL1-PtFBL4的互补配对率较高,而与PtFBL5-PtFBL8之间有5~7个碱基的差异,在杨树不同发育时期及不同组织中,PtFBL1-PtFBL4的表达与ptc-miR393呈相反的趋势,而PtFBL5-PtFBL8的表达不受ptc-miR393的影响,5′-RACE实验也检测出PtFBL1-PtFBL4受ptc-miR393的剪切,而PtFBL5-PtFBL8不受ptc-miR393的剪切。【结论】PtFBL1、PtFBL2、PtFBL3和PtFBL4是ptc-miR393的靶基因,而PtFBL5、PtFBL6、PtFBL7和PtFBL8不受ptc-miR393的剪切调控,这为进一步揭示ptc-miR393对杨树FBL基因的调控功能奠定理论基础。 相似文献
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【目的】WUSCHEL-related homeobox(WOX)转录因子是植物特有的一类转录因子,参与干细胞维持、侧生器官发育和不定根再生等过程,对植物生长发育有至关重要的作用。本文通过对毛白杨Pto WOX4a基因表达模式的分析和过表达植株表型的观察,研究Pto WOX4a在杨树生长发育中的作用,为全面了解不同物种中WOX基因的作用机制奠定基础。【方法】利用qRT-PCR技术分析Pto WOX4a基因在茎顶端分生组织、幼叶、成熟叶、嫩茎、老茎、木质部、韧皮部和根中的相对表达量;利用GUS染色技术对p Pto WOX4a∷GUS转基因植株进行染色,通过GUS信号观察,进一步分析Pto WOX4a在不同组织中的表达模式。对过表达Pto WOX4a植株和对照植株的不定根、茎和叶片进行形态观察和生长指标测定,并通过组织切片对其解剖结构进行观察比较,分析过表达Pto WOX4a对杨树不定根、茎和叶片维管发育的影响。【结果】qRT-PCR结果显示,Pto WOX4a在茎中表达量最高,且主要集中在木质部和韧皮部,在根中表达水平次之,而在叶片等其他组织中的表达量较低;p Pto WOX4a∷GUS转基因植株的GUS染色结果与qRT-PCR结果一致,并发现Pto WOX4a主要在根、叶及茎的维管组织中表达。对过表达Pto WOX4a转基因植株表型观察发现,过表达Pto WOX4a抑制了不定根的伸长,3周苗龄的转基因植株不定根长度约为3~4 cm,仅为对照植株的1/3~1/2,不定根直径变粗,根部木质部区域增加。3月苗龄的过表达Pto WOX4a植株变矮,与对照植株相比,株高减少了14%~20%,节间数减少了16%~22%;对第10节间茎段的解剖结构分析发现,过表达Pto WOX4a植株茎部髓心部分变窄,比对照植株减少了10%~20%,木质部区域变宽,比对照植株增加了24%~35%,而形成层区域宽度无明显变化。此外,过表达Pto WOX4a导致植株叶片生长异常,叶片两侧边缘向上卷曲。【结论】毛白杨Pto WOX4a基因主要在杨树的维管组织中表达,过表达Pto WOX4a可影响杨树不定根、茎和叶片维管的发育。 相似文献
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生长素对植物维管分化的信号诱导作用 总被引：1，自引：0，他引：1
植物维管系统与植物生长发育关系密切，维管组织的分化机制也因此倍受关注。生长素可诱导植物维管组织分化，它根据自身浓度的高低产生系列信号，从而通过这些信号来控制其所在部位及其周围区域维管组织的分化状况。该文重点论述了生长素在细胞间的极性运输方式及其信号转导途径、生长素对维管组织分化的信号诱导作用及其表现特征，以及生长素诱导植物维管组织分化的分子机理。 相似文献
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以岳阳市为例浅论园林大面积草坪的改造设计 总被引：1，自引：1，他引：0
由于城市大面积草坪存在功能性不强,管护成本高、容纳量小、生物多样性单一,景观观赏效果差的现实问题,本文从改造设计理念、立体配置模式、园林小品设计角度,提出改造设计方面的构思,旨在加强城市森林生态网络体系的建设,促进生态园林城市的发展。 相似文献
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指出了四川是道教的发源地,受到道教思想的影响较大。道教生态意识、美学思想影响着四川人民对自然的认识,这些在民居建筑中得到了明显的体现。基于此,分析了四川民居建筑的特点,并对比了四川民居建筑和道教建筑的相似性,重点阐述了“道法自然”、“天人合一”、“素朴淡真”等道教思想对于四川民居建筑的影响。 相似文献
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国内外松褐天牛天敌的研究利用进展 总被引：25，自引：0，他引：25
本文系统地介绍了国内外在松材线虫病媒介昆虫松褐天牛天敌的研究利用方面所取得的成就和新进展。综述了日本、美国和我国松天牛的寄生性、捕食性、微生物、寄生线虫及鸟类等天敌种类的组成和它们的控制作用、利用途径及技术。 相似文献
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透过生态、可持续发展的视野,对建筑用木材在生态性、高效性及可持续运用等方面进行剖析,力图破除当前对木材在建筑中使用的片面认识,唤起建筑界、林业界对木材在当代建筑中大量使用的新的思考和探索。 相似文献
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世界木材制浆技术新进展 总被引：1，自引：0，他引：1
文章论述了木材制浆技术的新进展，在硫酸盐法制浆技术的革新方面，推荐了间歇蒸煮的快速置换加热（ＲＤＨ）技术与连续蒸煮的改良连续蒸煮（ＭＣＣ）和深度脱木素改良连续蒸煮（ＥＭＣＣ）技术。还介绍了超高得率制浆方法，特别是碱性过氧化氢机械制浆（ＡＰＭＰ）法和爆破制浆（ＥＰ）法，用这两种方法生产的纸浆得率高、白度高、强度高、能耗较低。 相似文献
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2006年四川发生了百年一遇的特大干旱。按照自然地理条件相近、森林覆盖率有较大差异的原则;同时,在同一行政区内按森林覆盖率的高低分成对照组。在县层面上,共3对对比县,在乡层面上共7对对比乡。对比县中,森林覆盖率高的一组森森覆盖率为34.20%～52.29%,平均为43.16%,森林覆盖率低的一组为16.60%～27.28%,平均为20.84%;对比乡镇中,森林覆盖率高的一组森林覆盖率为28.50%～56.23%,平均为41.29%,森林覆盖率低的一组为10.70%～19.12%,平均为14.61%。在干旱后期,调查了四川盆地丘陵区9个县14个乡镇主要农作物(水稻、玉米和红薯)的受灾率、成灾率和绝收率。调研结果表明,森林对农业的旱情具有一定的缓解作用。在县层次上,与森林覆盖率低的相比,森林覆盖率高的主要农作物(水稻、玉米和红薯)的平均受灾率、成灾率、绝收率分别降低16.6%、16.2%、4.0%;在乡镇层次上,与森林覆盖率低的相比,森林覆盖率高的主要农作物(水稻、玉米和红薯)的平均受灾率、成灾率、绝收率分别降低20.3%、19.7%、12.7%;与无农田防护林网相比,有农田防护林网的水稻平均受灾率、成灾率分别降低5.8%、22.8%,没有绝收现象,而无防护林的水稻平均绝收率为6.5%。 相似文献