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。
2015年中科院植物研究所考研院校介绍、专业目录、招生人数、参考书目、历年真题、复试安排
一③612 生物化学与分子生物学 学专业可
④848 植物生理学
招推免
生，少数
民族骨干
计划考
生，硕博
连读生
同上
同上
同上
同上
同上
同上
同上
①101 思想政治理论②201 英语 一③612 生物化学与分子生物学 ④852 细胞生物学
同上
同上
①101 思想政治理论②201 英语 一③612 生物化学与分子生物学 ④848 植物生理学或 852 细胞生 物学
王宝兰
24 植物生态适应与种质创新
郑元润
085238 生物工程
01 果树生理与遗传规律
范培格
02 菌根生态工程 03 种子植物分类学 04 植物分类学
梁宇 杨永 王锦秀
同上
同上 同上
同上 同上
①101 思想政治理论②201 英语 一③715 生物统计④839 地理信 息系统 ①101 思想政治理论②201 英语 一③612 生物化学与分子生物学 ④848 植物生理学
王台
同上
05 光合作用调控的分子机理
彭连伟
同上
06 光合作用环境适应分子机 理
卢从明
同上
07 光信号调控与叶绿素发育
林荣呈
同上
08 光合膜脂结构与功能
许亦农
同上
09 种子分子生理学
宋松泉
同上
10 植物激素与种子发育
朱生伟
同上
11 光合膜色素蛋白复合体的 结构与功能及仿生模拟
杨春虹
同上
专注中科院考研辅导
2015 年中科院植物研究所考研院校介绍、专业目录、招生人 数、参考书目、历年真题、复试安排
植物茎尖分生组织中的干细胞调控机制研究进展
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。
光合作用分子机理及其在农业生产中应用的基础研究
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。
2006年与昆虫学相关的国家自然科学基金资助项目一览表
27
30671367 共生菌在 B 型烟粉虱寄主适应过程中的作用
吕仲贤 浙江省农业科学院
27
30671368 源于棉铃虫幼虫粪便的诱导子的鉴定及对植物防御的诱导机制
李国清 南京农业大学
21
30671369 脂筏微结构域作为昆虫中肠聚集苏云金杆菌毒素平台的研究
苏建亚 南京农业大学
28
30671370 黄曲条跳甲的寄主适应性和致害性变异的研究
·936 ·
昆虫知识 Chinese Bulletin of Entomology
2007 44 (6)
续表
项目号 项目
主持人 单位
金额 (万)
30671693 蚧科昆虫蜡泌物对蜡蚧轮枝菌入侵的影响研究 30671694 东北地区主要杨树品系次生代谢物对青杨脊虎天牛寄主选择影响机理 30671825 丽蝇蛹集金小蜂毒液蛋白抑制寄主免疫因子的分离纯化及基因克隆 30671832 家蝇抗菌肽基因的高通量筛选及表达模式研究 30671914 dMNF 在果蝇固有免疫系统中调控机制的研究
李 维 四川师范大学
8
30671176 果蝇硒蛋白 G2rich 的细胞定位 、拓扑结构和分子功能研究
陈长兰 辽宁大学
24
30671191 中国野蚕一种新发现的抗病毒蛋白的作用机理及其基因分析
吴小锋 浙江大学
8
30671278 普通野生稻抗飞虱基因定位与抗飞虱杂交稻亲本构建
庄杰云 中国水稻研究所
24
32
评价
30671378 我国橘小实蝇的种群遗传结构及入侵扩散特征研究
林进添 仲恺农业技术学院
24
30671379 甘蓝上 B 型烟粉虱对桃蚜的竞争取代机制
植物干细胞调控研究新进展
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。
七、植物研究所组织机构-中国科学院植物研究所
七、植物研究所组织机构
(一)党务系统
1．中共植物研究所委员会 书 记: 赵锡嘉 副书记: 种 康(自2010年8月12日)
牛喜平(至2010年8月12日) 委 员: 种 康 董 鸣 葛 颂 马克平
石 雷 赵锡嘉 张立新(自2010年12月1日) 韩兴国 牛喜平 许亦农 (后3人至2010年12月1日) 2．中共植物研究所纪律检查委员会 书 记: 种 康 (自2010年8月12日) 牛喜平 (至2010年8月12日) 副书记: 林瑞云 (至2010年12月1日) 周凌娟 (自2010年12月1日) 委 员: 种 康 陈之端 贺 萍 徐云远 周凌娟 林瑞云 刘尔丁 牛喜平 周广胜 (后4人至2010年12月1日) 3．植物研究所党委办公室 主 任: 张运海 副主任: 林瑞云 (至2010年3月28日) 周凌娟 (自2010年3月28日)
88
2010年报
王印政 植物系统发生与进化发育创新研究组 曾庆银 基因组和蛋白质功能进化创新研究组 孔宏智 进化发育与调控基因组学责任研究组 2．植物生态学研究中心 主 任: 董 鸣 主任助理: 谢宗强 吴冬秀 裴克全 中心办公室主任: 吴冬秀(兼) 中心实验室主管: 张淑敏 中心秘书: 毛志宏(学术秘书)、
(六)野外站和相关机构及负责人
1. 内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测
研究站
站
长: 韩兴国
常务副站长: 白永飞
副 站 长: 潘庆民
执 行 站 长: 何念鹏
91
对议天下 Dialogue
2. 内蒙古鄂尔多斯草地生态系统国家野外科学观测 研究站 站 长: 董 鸣 副 站 长: 黄振英 何维明 执行站长: 崔清国(自2010年7月20日)
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植物所简报
2007年第85期
中国科学院植物研究所2007年11月27日
重大科学研究计划项目“植物干细胞维持与分化的分子机理研究”项目启动会召开
11月24日，由植物所承担的“十一五”重大科学研究计划—“植物干细胞维持与分化的分子机理研究”项目启动会植物所召开。
出席会议的领导和专家有中国科学院副院长李家洋院士，河北师范大学孙大业院士，中科院生物局副局长苏荣辉、生物医药处处长韩华等，来自植物研究所、遗传与发育生物学研究所、首都师范大学、华南农业大学、清华大学、山东大学、山东农业大学以及厦门大学的项目各课题组负责人也出席了会议。
植物所副所长种康研究员主持了启动会。
马克平所长代表项目第一承担单位对到会嘉宾表示热烈欢迎，并对项目的实施表示衷心地祝贺。
生物局苏荣辉副局长在随后的讲话中对该项目给予了高度评价，并希望科学家们努力工作，争取做出好成绩。
接着，项目首席科学家胡玉欣研究员介绍了项目的研究目标、任务和参加单位的
情况，各课题负责人分别汇报了各自的研究进展及计划及进度安排。
李家洋副院长在听取汇报后发表讲话，对该项目的研究内容和目标给予了充分的肯定，同时对本项目的顺利实施寄予了厚望，他鼓励大家切实地加强交流，在创新性成果上多下功夫，不要仅局限在发表文章上。
下午，与会人员围绕研究方向的凝聚和具体研究方案的实施展开了认真协商与讨论，并就项目的研究内容、分工协作及定期交流机制等方面充分发表了意见。
与会专家就如何紧密围绕科学问题、如何实现各课题协作攻关等问题提出了建设性意见，生物局韩华处长对项目的管理、执行以及如何加强与动物干细胞研究领域科学家的交流等方面提出了具体的建议。
会议决定建立相关研究小组，实行定期碰头制度，做到明确方向、共享资源，并通过项目的实施，力争使我国的植物干细胞的研究领域取得突破性进展。
2006年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》明确提出了蛋白质研究、量子调控研究、纳米研究、发育与生殖研究四个重大科学研究计划。
为落实《规划纲要》的部署，2006-2007年，科技部已批准82个重大项目立项，其中“发育与生殖研究”重大科学研究计划21项,“植物干细胞维持和分化的分子机理研究”是其中之一，项目首席科学家为植物所胡玉欣研究员，该项目于2007年批准，前两年的经费为1187万元，计划于2011年8月结题。
（信号中心供稿）。