ABA生理功能与信号转导相关综述
植物激素——脱落酸(ABA)的细胞信号转导机制
图 １ 植 物 激 素 脱 落 酸 的 分 子 结 构
ＡＢ Ａ作 为一 种 植 物 激 素 在 植 物 生长 发 育 过
程 中起 重要 作用 ， 如促 进果 实 与叶 片脱 落 、 官 衰 器 老 和气 孔关 闭 ， 响植 物开 花 、 影 调节 种子 和胚 的发 育 等生 理 功 能 ］ 。但 是 ， Ａ 通 过 何 种 机 制 发 ＡＢ 挥其 生 理作 用 ， 目前还 不得 而 知 。近年来 ， 用模 利 式植 物 拟 南 芥 （ ａ ｉｏ ｓ ｈ ｌ ｎ ） 其 它 相 Ａｒ ｂｄ ｐ ｉ ｔａ ｉ ａ 和 ｓ ａ 关 植物 ， ＡＢ 细胞 信 号 转导 进 行 了广泛 研 究 ， 对 Ａ
１６ ９ ３年 Ｆ Ｔ． ｄ ｉｃ ｎｔ 从棉 铃 （ ｏｓ ｐ － ． ａ ｄｎ ｏ ｔ 等 Ｇ ｓｙ ｉ ｕ ｉｓ ｔｍ） ｍ ｈ ｒｕｕ 中提纯 了一种 物质 能显 著促 进 棉苗 外植 体 叶 柄 脱 落 ， 为 脱 落 素 Ｉ。 １ ６ 称 Ｉ ９ ５年 证 实 ， 该 脱落 素 Ｉ 和休 眠 素 为同 一 种 物质 ， 一 命 名 为 Ｉ 统 脱 落酸 （ｂ ｃｓ ｃｄ ＡＢ ， 一 种 具 有 倍 半 萜 ａ ｓｉ ｃａ ｉ， Ａ） 是 ｉ 结 构 的植 物激素 。天然植 物激 素脱 落 酸是顺 式 结 构， 系统名 是 ２｝ ，一 式－－１羟基一一 代一 ， － 顶式 ４反 ５（ 一 ４氧 ２ ６ ６三 甲基一一 己烯一～ ）３甲基一 ，一 二烯 酸 ，－ ２环 １基 一一 ２ ４戊
黑龙 江 农 业 科 学 ２ １ （ ） １ ～ １ ０ １ ７ ：４ ７ Ｈｅ ｏ ｇｉ ｇ Ａ ｒ ｕ ｔ ｒｌ ｃ ｎ ｅ ｉ ｎ ｊ ｎ ｇｉ ｌ ａ Ｓ ｉ ｃｓ ｌ ａ ｃ ｕ ｅ
植 物 激 素
水稻中ABA信号途径调控的研究进展
水稻中ABA信号途径调控的研究进展随着农业生产技术的不断进步，我们已经有了更多的高产稻种和种植技术，可以更好地保证粮食安全。
水稻是中国的主要粮食作物之一，ABA信号途径调节是影响水稻产量和质量的重要机制之一。
ABA主要在抗旱、耐盐和热逆境中发挥作用，调节逆境下植物的生长和发育，研究水稻中ABA信号途径调控的机理很有意义。
本文将阐述水稻中ABA信号途径调控的研究进展，包括ABA的生物合成、ABA受体、ABA转运和ABA信号转导。
1. ABA的生物合成ABA是一种萜类化合物，其合成途径复杂，主要有两种途径：一种是由色氨酸（Trp）和5'-腺苷酸（AMP）为前体产生，这一途径主要在种子中发生；另一种是由类胡萝卜素（Carotenoid）为前体合成，该途径主要在叶片和茎中发生。
有研究发现ABA合成途径中的一些关键酶的基因在水稻中的功能研究中具有重要作用。
比如，水稻中ABA合成的第一个关键酶ZEP（zeaxanthin epoxidase）通过转录后剪切形成两个不同的亚型，其中ZEP1与ABA合成异戊烯醇酸（ABA）的通路相关。
此外，水稻中的VIVIPAROUS1(VP1)和VIVIPAROUS2(VP2)基因也参与了ABA合成的调控，这两个基因在某些应激处理中下调，从而抑制ABA的生物合成。
2. ABA受体ABA通过与受体结合来调节植物生长发育过程中的各种反应。
在ABA受体方面已经有了一些研究成果。
ABA受体是G蛋白偶联受体，主要是由三个基因家族PYR/PYL/RCAR、ABA-INSENSITIVE5（ABI5）和ABA RESPONSE ELEMENTS-BINDING FACTORs（ABFs）组成。
PYR/PYL/RCAR基因家族可以与ABA结合，由此引起ABA信号转导过程中的其他反应。
而ABI5和ABFs则是ABA信号转导的重要效应基因，在ABA信号通路中起重要作用。
3. ABA转运ABA转运是水稻中ABA信号通路的一个重要组成部分。
植物生理学中的激素合成与信号转导
植物生理学中的激素合成与信号转导植物生理学研究植物内部物质的合成、运输和调控等过程，其中激素合成与信号转导是其中一部分关键内容。
植物激素是植物内部分泌的一类活性物质，它们通过合成和传递信号来调节植物生长、发育和响应环境刺激等过程。
本文将重点介绍植物生理学中的激素合成与信号转导的相关知识。
一、植物激素的合成植物激素的合成主要发生在植物的组织和器官中，包括根、茎、叶、花和果实等部位。
植物合成激素的过程通常由多个酶催化的化学反应组成。
1. 赤霉素（Gibberellins，GA）赤霉素是一类重要的植物激素，在植物生长和发育中发挥重要作用。
赤霉素的合成初步发生在植物的叶片和幼嫩部位，随后通过物质运输到其他植物组织中。
2. 生长素（Auxins）生长素是植物生长过程中最重要的激素之一。
它的合成主要发生在植物的顶端和茎尖部位，通过向下运输到根部来调节根系发育和植物整体生长。
3. 壮苗素（Cytokinins）壮苗素是一类促进细胞分裂和植物生长的激素，它的合成主要发生在植物的根系和茎部，通过物质运输到植物的其他组织和器官中发挥作用。
4. 脱落酸（Abscisic acid，ABA）脱落酸是一类重要的植物激素，在植物的逆境应对和发育过程中发挥着重要作用。
脱落酸的合成通常发生在植物的根系和叶片中，通过物质运输到其他植物组织中。
二、植物激素的信号转导植物激素的信号转导过程是指激素识别和传递信号的过程，以及激素信号引发的一系列生理反应。
植物激素信号转导主要包括激素感受体、信号传递分子和效应基因的调控。
1. 激素感受体植物激素的信号转导通常以激素与植物细胞表面的受体结合为起点。
激素感受体通常是膜蛋白，它们能够感知激素的存在，并通过改变自身构象来传递信号。
2. 信号传递分子植物激素的信号在细胞内传递时，通常需要一系列信号传递分子参与。
这些分子可能是细胞质中的蛋白激酶、蛋白磷酸酶等，它们通过磷酸化、磷酸酯水解等反应，在细胞内传递激素信号。
ABA信号转导在植物应对环境逆境中的作用
ABA信号转导在植物应对环境逆境中的作用植物是生命力很强的生物体，能够适应各种环境。
在生长发育过程中，植物会遇到很多逆境，例如干旱、极端温度和盐碱等环境压力。
植物需要通过各种机制来抵御这些环境压力。
ABA信号转导被认为是植物在逆境条件下进行生物学响应的重要途径之一。
ABA是一种植物内源性激素，可以促进植物对干旱、盐碱和低温等逆境条件的适应。
ABA信号通路是一种复杂的生物学过程，涉及到多个蛋白质和激酶相互作用。
在这个过程中，ABA激活了一个复杂的信号转导通路，包括慢性响应和快速响应，最终促进植物产生逆境适应性。
下面本文将从ABA信号转导在植物逆境适应中的角色和机制等几个方面展开阐述。
一、植物ABA信号通路与逆境适应性1. 植物ABA信号通路的结构和功能ABA信号通路是由多个蛋白分子和激酶组成的。
这些蛋白分子和激酶共同作用于植物细胞的响应模块，促进植物对干旱、盐碱和低温等逆境条件的适应。
其中，ABA受体与细胞内的G蛋白偶联。
当ABA结合到其受体时，可以通过激活了细胞内的G蛋白激酶（G protein kinase）的过程转换。
这激活了一些不同的细胞通路，包括了钾离子 (K+) 和超氧化物种 (O2- )通路。
2. ABA信号在植物生长发育和逆境适应中的作用ABA的生长调节作用可以归结为其对植物的二次代谢，逆境生理和发育调节作用。
最近的研究表明，ABA通路的基本成分还参与了植物的根冠交互作用、脱落酸合成、水稻不同株高性状的建立等生物过程，这些过程影响到了植物的生长和发育。
同时，ABA又是生长与逆境之间调控平衡的重要调节物质, 在植物应对干旱、盐碱、低温等逆境中发挥了重要作用。
ABA逆境响应中包括水分调控、矿质元素调控、抗氧化物质 synthesizing。
细胞膜上活性氧 species产生及其对其他重要信号通路的影响，进而实现了细胞吸收水分，释放水分，维持倒位调节的平衡和通路活性。
二、 ABA信号转导在植物逆境应激响应中的机制1. ABA信号控制植物逆境适应的分子机制ABA对植物逆境应激响应的调节机制非常广泛，它在很多途径上发挥着重要作用。
aba调控途径 -回复
aba调控途径-回复aba调控途径是指植物激素aba（abscisic acid）对植物体内各个生长发育过程的调控机制。
aba调控途径主要包括信号传导、调控网络与基因表达。
本文将从这几个方面一步一步回答。
1. 信号传导：aba的信号传导主要通过蛋白质激酶和磷酸酯酶来实现。
aba 结合到植物细胞膜表面的受体蛋白上，引发一系列信号传导反应。
首先，aba受体蛋白通过酪氨酸激酶活性将信号转导给亚细胞器的激酶CIPKs。
然后，激酶CIPKs与激酶CBLs结合，共同调控下游的钙离子离子通道和离子膜转运蛋白，进而在细胞内维持离子平衡，调节细胞内水分。
2. 调控网络：aba调控网络涉及多种信号分子的协同作用，并通过多个信号通路对植物生长发育进行调控。
例如，aba与其它植物激素如赤霉素、乙烯和脱落酸等相互作用，形成复杂的调控网络。
这些激素相互之间的调控作用决定了植物对外界环境的响应能力。
另外，aba还与多种信号分子如ROS（reactive oxygen species）和NO（nitric oxide）等进行交互作用，从而调节植物的抗逆能力。
3. 基因表达：aba通过调控植物体内大量基因的表达来实现对植物生长发育的调控。
aba诱导的基因表达主要通过影响转录因子的活性和配体来实现。
转录因子包括bZIP（basic leucine zipper），bHLH（basichelix-loop-helix）和MYB（myeloblastosis）等家族。
这些转录因子结合到靶基因的启动子区域，激活或抑制靶基因的转录，从而调节植物的生长发育过程。
另外，aba还通过RNA介导的沉默机制对基因表达进行调控。
综上所述，aba调控途径从信号传导、调控网络和基因表达等多个方面对植物的生长发育进行调控。
aba通过与受体蛋白的结合，激活信号传导的级联反应，最终调节细胞内离子平衡和维持水分稳定。
同时，aba还与其它植物激素及多种信号分子相互作用，形成复杂的调控网络，以适应不同的环境条件。
植物激素ABA的转录因子及其调控途径研究
植物激素ABA的转录因子及其调控途径研究植物激素ABA(茉莉酸)是植物体内一种重要的激素，它不仅对植物的生长和发育有着重要的影响，还可以调节植物的逆境适应能力，提高植物的抗旱性和耐盐性等。
而ABA信号转导途径的研究，是深入了解ABA调控植物生长和逆境适应的关键。
在ABA信号转导途径中，转录因子作为一个非常重要的细胞分子通路，其发挥着至关重要的作用。
ABA信号转录因子的分类ABA信号转录因子主要分为两大类，抽象和实际。
其中，ABRE/ABF是植物体内ABA信号转导途径中的最重要的转录因子之一。
ABRE(Abscisic Acid Response Elements)是指ABA响应元件，这类响应元件能够响应ABA信号，并通过与ABF/AREB类转录因子的结合，诱导ABA信号转导途径的启动，从而影响植物的逆境适应性。
而实际转录因子则是经过实验验证的真正分泌ABA信号的信号传递途径，可以直接诱导ABA的生物学反应。
例如，ABI5(Abscisic Acid Insensitive 5)就是目前已知的ABA实际转录因子之一，是植物体内重要的ABA响应基因，能够调控植物的发育和逆境适应性。
ABA信号转录因子的启动机理在ABA响应信号转导途径中，ABA信号转录因子的启动机理是一个非常重要的研究方向。
当前研究认为，ABA信号转录因子的启动机理主要包括以下两个方面：1.磷酸化作用：通过激活蛋白激酶的作用，促进ABA信号转录因子的磷酸化，从而激活其转录活性。
2.表观修饰作用：通过ABA信号转录因子的表观修饰，改变其结构和功能，从而影响其对ABA响应元件的特异性结合。
研究表明，ABA信号转录因子的启动机理是相当复杂的，其多种启动途径相互作用，共同影响植物的ABA信号转导途径的启动，从而影响植物的生长和发育。
ABA信号转录因子的调控途径ABA信号转录因子的调控途径也是植物激素ABA研究的一个重要方向。
在ABA信号转录因子的调控途径中，可以通过ABA信号转录因子的蛋白质表达水平、磷酸化水平、表观修饰水平等方面进行调节，从而影响ABA信号转录因子的转录活性和效果。
植物ABA信号转导与植物抗逆性研究
植物ABA信号转导与植物抗逆性研究概述植物生长发育和响应环境胁迫的各种信号都需要通过信号转导通路来实现。
ABA是一种在水分胁迫、高温、低温、重金属等环境胁迫下显著积累的类激素分子，对植物的抗逆性具有关键作用。
本文将就植物ABA信号转导及参与植物抗逆的机制进行讨论。
ABA合成和信号传递ABA是由MEP途径合成的，最初的化合物是萜类化合物，然后到达ABA的核酸类化合物。
ABA需要在植物体内快速传导，以便在环境压力下迅速响应。
ABA信号传递与ABA感受受体和共同的信号分子有关，其中包括Ca2+、ROS以及与ABA共同响应的信号分子，例如亚硫酸和腺苷酸。
ABA在植物细胞内高浓度激活胞浆型和细胞核型的钙离子通道，并且促使ROSCa2+信号的范围扩大。
钙信号进一步促进了一系列ABA响应基因的表达，例如抗氧化基因和受体激酶基因。
此外，ABS-RESISTANT6（ABI6）和ABA INSENSITIVE4（ABI4），是ABRE家族转录因子的主要成员，它们通过ABA介导的途径表达，并且参与抗逆性响应。
ABA信号转导及抗逆性的机制植物ABA信号的转导途径涉及了复杂数字级联级反应，并与ABA受体和一系列ABA响应因子有关。
另外，ABA在调节细胞水位方面的重要性贡献众所周知。
ABA能够介导离子/水研究中重要基因的表达，例如钙离子通道CNGC2、ABI2和黄酮基苷酸酯酶(FLAVIN-CONTAINING MONOOXYGENASE 1, FMO1)等。
ABA通过激活Ca2+信号的通路调节离子渗透调节因子（IonOsmosisRegulatoryFactors，IORFs）和活性氧抗氧化酶（ActiveOxygenantioxidative enzyme, AOE），以及由ABA受体介导的细胞中心体（Centrin）和黄素类胡萝卜素，从而提高植物生长发育和抗逆力。
此外，ABA信号通路中一直具有关键作用的信号分子为MPK3/MAPK6和SnRK2蛋白激酶。
aba调控途径 -回复
aba调控途径-回复ABA调控途径引言ABA (Abscisic Acid) 又称为脱落酸，是植物激素中的一种。
它在植物生长和发育过程中起着至关重要的作用，如调控光合作用、开花、果实成熟以及植物对逆境的适应等。
本文将逐步探讨ABA的调控途径，包括ABA 的信号转导链、ABA对基因表达的调控以及ABA与其他植物激素之间的相互作用。
信号转导链ABA的信号转导链是指ABA在植物细胞中传递信号的途径。
这个过程可以分为以下几个步骤：1. ABA的受体识别：ABA的受体通常是细胞膜上的一类蛋白质，它们能够与ABA结合并发生构象变化。
ABA结合于受体后，激活受体并将信号传递到细胞内。
2. 线粒体和叶绿体的参与：ABA的信号转导通常与细胞内的线粒体和叶绿体紧密相关。
线粒体和叶绿体在转导过程中起到了传递信号、调控基因表达以及蛋白质合成等重要作用。
3. 信号传递分子的激活：ABA的受体激活后，会进一步激活信号传递分子，如CIPK蛋白激酶。
这些激活的分子会进一步传递信号，并激活下游的响应因子。
4. 响应因子的活化：ABA的信号最终会导致下游的响应基因表达的变化。
这些基因可能通过一系列的反应层次来调控植物生长的方方面面，如调节离子通道的活性、增强逆境耐受能力等。
ABA对基因表达的调控ABA可以通过调节基因表达来实现对植物生长和发育的调控。
它可以通过直接或间接地调节转录因子和其他调控分子的表达来控制基因的转录水平。
ABA对基因表达的调控主要涉及以下几个方面：1. 转录因子的活性调节：ABA可以通过与特定的转录因子结合来激活或抑制其活性。
这些转录因子可以与DNA结合，并在转录起始位点附近调节基因的转录水平。
2. DNA甲基化和组蛋白修饰：ABA还可以通过影响DNA甲基化和组蛋白修饰来调节基因的表达。
DNA甲基化和组蛋白修饰是常见的基因表达调控机制，它们可以影响染色质的结构和转录复合物的结合。
3. 基因启动子的选择性调节：ABA还可以选择性地调节基因的启动子活性。
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科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON2008N O .10SCI ENC E &TECH NOLOG Y I N FOR M A TI ON工程技术植物作为多细胞的复杂有机体,在维持其正常的新陈代谢,生长发育,以及对外界多种环境刺激与胁迫的适应过程中,各个细胞,组织,器官之间进行着错综复杂的信息交流和多种因子的调节植物激素担任着信号感受和信号传递的重要任务。
脱落酸(absi csi c aci d,A B A)作为植物体内一种重要的植物激素参与多种信号转导途径,尤其在植物抵御外界不良环境影响,如干旱,低温等逆境下起着尤为重要的作用,素有“逆境激素”之称。
1A B A 的发现ABA 最早是在成熟的干棉壳中分离纯化得到的,W .C.l i u 等研究发现它能使棉花幼龄脱落,认为它是一种“脱落素”。
同时C.F.E agl es 等从桦树中提取出了一种抑制生长诱导休眠的物质,命名为“休眠素”。
后经鉴定,二者为同一化学物质,最终被定名为脱落酸。
2A B A 在植物体内的分布及生理作用AB A 在植物体内广泛存在,在植物体的不同部位分配存在着差异,正常植株中,根系比叶片往往含有更多的ABA 。
在细胞水平上,水分充足时细胞内ABA 呈均匀分布[1]。
放射免疫分析表明细胞溶质、核、叶绿体和细胞壁中都存在标记A B A ,并且标记量没有差异［2］。
干旱导致ABA 重新分布:法国薰衣草受胁迫后(-2.6M P a 水势)叶片总AB A 从900pm ol /g 鲜重增加到3600pm ol /g 鲜重,其中细胞壁A B A 水平增加T 4倍,增值最多。
W i l ki nson 也发现干旱使质外体AB A 水平增加[3]。
最初有人认为是由于叶绿体膜破裂导致ABA 外泄,但后来研究发现叶绿体和核ABA 都有增加(分别为2倍和3倍)。
Re n s bu r g (1996)则报告胁迫下植物叶绿体A BA 含量没有改变,因此质外体A BA 浓度增加可能使根的释放量或合成增加[4]。
ABA 在植物体内的作用可以大致分为两类:其一,作为植物发育的重要调节物质,参与调控植物发育的诸多重要过程:a.促进休眠。
外用ABA 时,可使生长旺盛的枝条停止生长而进入休眠。
b.促进气孔关闭。
A BA 可引起气孔关闭,降低蒸腾,这是ABA 最重要的生理效应之一,K .Cor ni sh 发现水分胁迫下叶片保卫细胞中的ABA 含量是正常水分条件下含量的18倍。
ABA 促使气孔关闭的原因是它使保卫细胞中的钾离子外渗,造成保卫细胞的水势高于周围细胞的水势而使保卫细胞失水所引起的。
B 还能促进根系的吸水与溢泌速率,增加其向地上部分的供水量。
c.抑制生长。
ABA 对种子萌发和植株生长都有抑制作用［5］。
其抑制效应比植物体内的天然抑制剂－酚强。
二者抑制响应不同之处在于,酚类通过毒害作用进而抑制植物生长,该过程不可逆;ABA 的抑制效应是可逆的,一旦外源ABA 除去,抑制效应不存在。
d.促进离层的形成,进而引起器官脱落。
其二,ABA 作为触发植物对逆境胁迫应答反应的传递体,参与调控植物对逆境胁迫,如干旱、高盐、低温等产生的应答。
3A B A 相关基因及蛋白功能虽然ABA 受体还没有找到,但是ABA 相关信号转导途径已有一些研究结果.通过筛选ABA 敏感或是不敏感突变体的方法,我们得到了一些基因,也了解了其编码的蛋白的一些信息。
我们可以把ABA 诱导基因编码的蛋白大致分为两类:第一类为功能蛋白,即在胁迫忍耐中起作用的蛋白,如胚胎晚期富集(L EA )蛋白、热休克蛋白、K I N 蛋白、渗透蛋白、渗透保护物质生物合成相关蛋白、糖代谢相关蛋白、糖转运蛋白、解毒酶、蛋白酶、衰老关联蛋白、蛋白酶抑制因子、脂类转移蛋白。
LEA 蛋白和热休克蛋白参与保护大分子物质以及生物膜,脯氨酸和糖类起着渗透剂的作用,以免细胞脱水,KI N 蛋白可能有抑制冰晶的形成的独特能力。
糖转运蛋白的功能是促进糖在质膜和液胞膜上的运输,调整胁迫条件下的渗透压。
解毒酶,如谷胱甘肽S-转运酶,参与保护细胞免受活性氧的侵害。
蛋白酶包括半胱氨酸蛋白酶,是蛋白代谢和氨基酸再循环中所必需的酶。
干旱胁迫能加速叶片衰老,其特征为许多亚细胞结构变化,包括蛋白酶活性增加。
蛋白酶抑制蛋白可能对蛋白酶具有防卫功能。
脂质转移蛋白和脂肪酸代谢相关蛋白可能在修复胁迫损害的膜上或者膜脂质构成的改变上起作用,也许具有调整有毒离子的渗透性和流动性的功能。
第二类为调节蛋白,即参与调控信号转导和在胁迫反应中起作用的基因表达的蛋白因子,主要是多种转录因子、蛋白激酶、蛋白磷酸酶和其它信号分子,如钙调素相关蛋白或钙联蛋白。
Se ki 等在拟南芥中已发现了22种转录因子家族,它们调节了一些胁迫诱导基因的反应。
B 信号转导途径B 应答基因通过怎样的信号转导途径起作用的呢?这是大家很感兴趣的问题也是研究植物抗逆的人们一直都在探求的问题,由于ABA 不仅仅与非生物胁迫相关,例如光信号,与生物胁迫也有一定关联,例如植物抗病。
所以可以推测ABA 信号转导途径必定是一个复杂的信号转导网络。
仅仅就目前研究结果来看,我们可以根据不同路径对ABA 的依赖性,分为两类:a.ABA 依赖型信号转导途径(ABA de -pendence pa t hway):其表达依赖于内源A BA 的积累或外源ABA 的处理。
如许多种子贮藏蛋白基因,其表达依赖于种子发育过程中内源ABA 的积累,随着内源ABA 的增加而加强,随着内源ABA 的降低而减弱,外源ABA 处理也可促进其表达,在离体条件下则完全随外源AB A 量的变化而变化[7],拟南芥中发现的逆境胁迫诱导基因RA B 18[8]和RD 22,R D 29[9]等,均属此例。
b.ABA 非依赖型(ABA i nde pe nde nc e pat hway):其表达除受AB A 的影响外,还受其它因子(干旱、低温等)的影响,在无A BA 存在时对其它因子照常起反应,即ABA 的存在对其表达并不是必须的,这一类包括大部分胚胎发生晚期丰富表达的LEA 基因以及逆境胁迫诱导基因。
ABA 诱导基因的表达与逆境胁迫存在着重要的交互作用。
当植物受到干旱、低温、高盐等逆境胁迫时,细胞内ABA 含量迅速增加,促使大量A B A 诱导基因表达。
目前已发现150多种基因的表达可为外源ABA 所诱导,其中大多数基因在种子后熟期或植物器官对逆境胁迫应答中表达[11]。
逆境胁迫也会产生其它逆境信号,不通过ABA 的作用促使大量ABA 非依赖型诱导基因的。
通过鉴定响应胁迫信号的特定组分或基因,己初步构画出从逆境胁迫信号的猝发到逆境基因表达整个信号转导途径的框架。
在ABA 调控胁迫相关基因表达的信号转导途径中,AB A 对其下游响应基因的调控主要是转录水平的调控,与之相关的信号转导组分成员主要包括ABI 家族的多个成员,其中ABI 1和AB I 2是Se r /T hr 蛋白磷酸酶2C (PP2C)。
它们的磷酸化调节目标是一类具有基本的亮氨酸锌指结构bZ i p 转录因子的激活(如A B I 3)。
这些活化的转录因子再与ABA 响应基因(ABA r espons e genes)启动子区存在的A B A 响应元件(A BA r es ponse e l e m ent s,A BR E )结合,从而激活或抑制着下游基因的表达。
但是目前对这些具体途径仍不完全明确。
随着研究的深入,对B 诱导基因在不同逆境胁迫的表达以及多种信号途径的交互作用将会得到更全面ABA 生理功能与信号转导相关综述童超1,2(1.西南大学园艺园林学院;2.重庆市蔬菜学重点实验室重庆400715)摘要:本文主要介绍了脱落酸(abs i cs i c a ci d ,A B A)作为一种重要植物激素,其发现历史,在植物体内的分布,对植物生长发育的生理作用。
同时A BA 对植物抵御非生物胁迫方面也有重要作用,因此本文还介绍了ABA 诱导的逆境应答的主要基因及其功能,探讨了ABA 响应基因与逆境胁迫关系,并对其信号转导途径和目前最新进展做了归纳和总结。
关键词:A BA 植物激素逆境信号转导中图分类号:Q4文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2008)04(a)-0044-0244C E CE ECH A A A 4A A A A A A5科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I N FORM TI ON 2008NO .10SC I EN CE &TECH NO LOG Y I N FOR M A TI O N 工程技术的认识。
5目前研究进展基本上,通过筛选突变体克隆ABA 相关基因,有两种筛选策略:一是筛选抗ABA 显性基因,二是筛选增强植物对ABA 的敏感性的基因。
到目前为止,对这些突变体的研究已经鉴定出两个蛋白磷酸酯酶A B I 1(A B A i ns ensi t i ve 1)﹑A BI 2,一种法呢醛基转移酶ERA1[12],三种转录因子ABI 3﹑ABI 4﹑AB I 5。
以往的方法是将经诱变的种子播种于在含筛选浓度ABA 的培养基上,观察种子是否萌发进行突变体的筛选。
蛋白磷酸酶A BI 1、AB I 2在调节种子萌发和气孔运动中起作用。
ERA1编码参与ABA 反应(包括保卫细胞运动和种子萌发力)负调控的法尼基转移酶的β亚基蛋白。
转录因子A BI 3﹑AB I 4、AB I 5在种子萌发、幼苗生长期及胁迫条件下高度表达。
总之,ABI 3﹑ABI 4﹑ABI 5参与ABA 途径,在调节种子成熟、萌发和幼苗生长过程中有特殊作用。
这些基因的突变导致植物对AB A 不敏感,相反,超表达这些基因导致对ABA 的超敏感现象。
实验表明虽然AB I 3、ABI 4、A BI 5功能相互影响,但在ABA 信号传导途径中均是必不可少。
最近研究表明,ABA 稳定蛋白ABI 5在正常生长条件下快速降解。
推断A B I 5可能在植物幼苗期生长中起着至关重要的作用[3］。
通过酵母双杂交体系研究这些基因编码的蛋白间的相互作用,Nakam ur a 等发现A BI 3与ABI 5间有直接的相互作用,A BI 5还能形成纯合二聚体。
6结语ABA 作为一种重要的植物激素,ABA 应答基因作为一大类植物基因,虽然其类型、结构、功能和表达调控方面有了初步的认识和一定的进展,但由于时间短,研究还不够深入,许多内容仍待充实完善。
如ABA 受体还未有报道,反式作用因子的证据不多,ABA 与反式作用因子的关系也不明晰,对ABRE 核心顺序ACGT 及其附近顺序的功能也有待进一步确定。