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植物激素脅迫激素脫落酸和乙烯第一頁,共六十四頁,2022年,8月28日一、引言:脅迫激素的概述二、ABA和脅迫信號轉導三、乙烯和脅迫信號轉導四、激素和植物的抗逆性提綱第二頁,共六十四頁,2022年,8月28日一、引言:脅迫激素的概述第三頁,共六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容(一)脅迫和脅迫激素(二)脅迫激素的功能(三)研究激素功能的遺傳學方法第四頁,共六十四頁,2022年,8月28日植物“固定不動”的生長習性,一生絕大部分時間是生活在不利的環(huán)境中,如干旱、溫度、鹽、病害等。世界干旱和半干旱地區(qū)面積占世界總面積1/3,而我國占據(jù)1/2植物如何適應環(huán)境脅迫?第五頁,共六十四頁,2022年,8月28日第六頁,共六十四頁,2022年,8月28日StresstoleranceiscriticalforcropproductionABAABA,EthyleneABA第七頁,共六十四頁,2022年,8月28日植物抗性形成

植物株型離子平衡生長發(fā)育基因表達脅迫激素:ABA傷害激素:乙烯其它激素:JA,SA脅迫激素作用第八頁,共六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容分析合成及其調控功能及其機制激素間的互作第九頁,共六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容(一)脅迫和脅迫激素(二)脅迫激素的功能(三)研究激素功能的遺傳學方法第十頁,共六十四頁,2022年,8月28日種子成熟氣孔關閉促進休眠生長調控增加抗性ABA第十一頁,共六十四頁,2022年,8月28日

Cheng,W.-H.,etal.PlantCell2002;14:2723-2743ABA合成缺失對生長的影響第十二頁,共六十四頁,2022年,8月28日成熟和衰老三重反應促進休眠開花和根毛增加抗性乙烯第十三頁,共六十四頁,2022年,8月28日Thetripleresponsetoethylene6-day-oldetiolatedpeaseedlingsofgrownfor2daysinairsupplementedwithethylene第十四頁,共六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容(一)脅迫和脅迫激素(二)脅迫激素的功能(三)研究激素功能的遺傳學方法第十五頁,共六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容1.ABA

(1)萌發(fā);(2)氣孔反應;(3)ABA反應基因2.乙烯(1)三重反應;(2)乙烯拮抗劑遺傳學方法第十六頁,共六十四頁,2022年,8月28日

Gosti,F.,etal.PlantCell1999;11:1897-1910PhenotypicCriteriaUsedfortheMutantScreen第十七頁,共六十四頁,2022年,8月28日22201816氣孔開度(mm)WTmutantmutant

WTWT

mutantcold4/aba2第十八頁,共六十四頁,2022年,8月28日RD29ApromoterLUCScreeningforgeneregulationmutantsbybioluminescenceimagingABA反應的基因ABRE第十九頁,共六十四頁,2022年,8月28日AFDBEClos5-1los5-1WTWTlos5-1WTlos5-1/aba3ColdABANaCl第二十頁,共六十四頁,2022年,8月28日

Hua,J.,etal.PlantCell1998;10:1321-1332Ethylene-InsensitivePhenotypesofein4anders2Mutants第二十一頁,共六十四頁,2022年,8月28日二、ABA和脅迫信號轉導主要內(nèi)容之例一:第二十二頁,共六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容(一)ABA合成及其調控(二)ABA信號轉導途徑(三)ABA與及它激素的作用第二十三頁,共六十四頁,2022年,8月28日Hetherington(1998)Cur.Biol.

ABA合成部位和如何運輸?第二十四頁,共六十四頁,2022年,8月28日

Xiong,L.,etal.PlantCell2002;14:165-S183植物如何合成ABA?第二十五頁,共六十四頁,2022年,8月28日(1)脅迫調節(jié):ZEP,NCED,ABA3和AAO(2)ABA正向反饋:ZEP,ABA3和AAO如何調節(jié)ABA合成途徑?第二十六頁,共六十四頁,2022年,8月28日(1)ABA水平的變化(2)ABA代謝:降解、結合物合成植物為什么代謝ABA,如何代謝?第二十七頁,共六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容(一)ABA合成及其調控(二)ABA信號轉導途徑

(三)ABA與及它因子的互作第二十八頁,共六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容ABA信號轉導的重要成分受體;第二信使;反應2.ABA重要生理功能的機制氣孔反應;基因表達ABA信號轉導途徑第二十九頁,共六十四頁,2022年,8月28日Abscisicacidinbloom?細胞如何感受ABA?尋找ABA的歷程?主要內(nèi)容(1)第三十頁,共六十四頁,2022年,8月28日ABA受體:GCR2,G蛋白偶聯(lián)的受體第三十一頁,共六十四頁,2022年,8月28日Ca2+作為第二信使調節(jié)氣孔運動Ca2+ABA氣孔關閉第三十二頁,共六十四頁,2022年,8月28日調控的反應器?Ca2+ABA氣孔關閉Membranepotential(mV)K+ABA第三十三頁,共六十四頁,2022年,8月28日是否有其它第二信使分子?Ca2+ABA氣孔關閉H2O2IP3第三十四頁,共六十四頁,2022年,8月28日

氣孔運動的分子機制主要內(nèi)容(2)第三十五頁,共六十四頁,2022年,8月28日ABA調節(jié)氣孔運動機制第三十六頁,共六十四頁,2022年,8月28日

ABA調節(jié)基因表達主要內(nèi)容(2)WangPC,etal.JIntegrativePlantBiology,2006第三十七頁,共六十四頁,2022年,8月28日ABA順式作用元件ABA反應的基因EmBP-1ABA反應基因的順式作用元件ABA順式作用元件(ABRE),G-box的基序:CACGTG第三十八頁,共六十四頁,2022年,8月28日ABA抑制基因表達的染色質重塑分子機制SongCPandGalbraithDW,PlantMol.Biol.2006

組蛋白去乙?;磻谌彭?,共六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容(一)ABA合成及其調控(二)ABA信號轉導途徑(三)ABA與其它因子的互作第四十頁,共六十四頁,2022年,8月28日ABA和氣孔反應第四十一頁,共六十四頁,2022年,8月28日

Beaudoin,N.,etal.PlantCell2000;12:1103-1116ABA和乙烯abi1-1ctr1-10abi1-1abi1-1ein2-45abi1-1abi1-1ctr1-10ein2-45LerACC第四十二頁,共六十四頁,2022年,8月28日ABA/GA比例調控種子休眠GA缺陷型的回復突變ABA缺陷型突變第四十三頁,共六十四頁,2022年,8月28日三、乙烯和脅迫信號轉導第四十四頁,共六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容(一)乙烯生物合成和調節(jié)(二)乙烯信號轉導(三)乙烯和非生物脅迫第四十五頁,共六十四頁,2022年,8月28日

Wang,K.L.-C.,etal.PlantCell2002;14:131-S151乙烯合成途徑和調節(jié)第四十六頁,共六十四頁,2022年,8月28日乙烯合成途徑的關鍵步驟METSAM乙烯ACC多胺SAMSACSACO第四十七頁,共六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容(一)乙烯生物合成和調節(jié)(二)乙烯信號轉導

(三)乙烯和非生物脅迫第四十八頁,共六十四頁,2022年,8月28日

Wang,K.L.-C.,etal.PlantCell2002;14:131-S151乙烯信號轉導途徑的模式圖乙烯感受胞質內(nèi)信號轉導核內(nèi)信號轉導第四十九頁,共六十四頁,2022年,8月28日乙烯信號轉導途徑的模式圖乙烯ERF1ETR1,ETR1,ERS1,ERS2,EIN4CTR1EIN3/EILs第五十頁,共六十四頁,2022年,8月28日擬南芥乙烯信號轉導模式圖第五十一頁,共六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容(一)乙烯生物合成和調節(jié)(二)乙烯信號轉導

(三)乙烯和非生物脅迫第五十二頁,共六十四頁,2022年,8月28日主要內(nèi)容乙烯的生物合成:機制和調節(jié)2.乙烯信號轉導3.乙烯和非生物脅迫

第五十三頁,共六十四頁,2022年,8月28日MasaruOhme-Takagiet,al.PlantCellPhysiol.41(11)乙烯和植物抗病反應第五十四頁,共六十四頁,2022年,8月28日SusanYetal.ThePlantCell,Vol.12,393–404,March2000乙烯和植物非生物脅迫反應第五十五頁,共六十四頁,2022年,8月28日

Wang,K.L.-C.,etal.PlantCell2002;14:131-S151InteractionsamongEthylene,JA,andSAinAbioticStresses第五十六頁,共六十四頁,2022年,8月28日四、激素和植物抗逆性:從實驗室到大田第五十七頁,共六十四頁,2022年,8月28日

Fujita,Y.,etal.PlantCell2005;17:3470-3488EnhancedDroughtTolerancein35S-AREB1dQTPlants第五十八頁,共六十四頁,2022年,8月28日煙草中超表達pvNCED第五十九頁,共六十四頁,2022年,8月28日Tangetal.PlantPhysiology,June2005,vol.138,pp.1018-1026RegulationofPlantDiseaseResistance,StressResponses,CellDeath,andEthyleneSignalinginArabidopsisbytheEDR1ProteinKinase第六十頁,共六十四頁,2022年,8月28日ModulationofEthyleneResponsesAffectsPlantSalt-StressResponsesCaoetal.PlantPhysiology,February2007,Vol.143,pp.707–719,第六十一頁,共六十四頁,2022年,8月28日Effectofantisense-oxidasegenesonripeningandspoilageoftomatofruits在開始成熟時采摘,室溫下貯藏3周左:轉反義EFE基因的果實,其乙烯生成量為正常量的5%,果實可以完全成熟,但不會過度成熟和腐敗右:野生型的果

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