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| 1 | 光对园艺植物花青素生物合成的调控作用显示文摘花青素是植物中一类重要的类黄酮化合物,在植物花朵、果实等器官色泽形成和抗氧化过程中起着重要作用。植物组织中花青素的形成依赖于光信号,但是光信号对花青素生物合成的调控机制及信号网络很大程度上还不清晰。本文简述了花青素生物合成及运转过程的研究进展,简要归纳了MYB、bHLH、WDR三类主要因子对花青素合成的转录调控作用,重点阐释光信号(光强、光质、光照时长)对植物花青素合成的调控作用。研究表明,光环境(光强、光质、光照时长)主要通过不同的光受体(UVR8、CRYs、PHOTs、PHYs)影响光信号通路重要因子COP1的泛素化能力和HY5的稳定性,以及其他光信号转录因子如光敏色素互作因子PIFs的稳定性,进而调控花青素的生物合成过程。这些光信号因子一方面直接结合到调控花青素合成的MYB、bHLH、WDR三大类转录因子上,转录激活或抑制它们的表达进而调控花青素的合成;另一方面,这些光信号因子通过与MYB、bHLH、WDR三大类转录因子蛋白互作,影响它们形成的MBW复合体稳定性,进而调控花青素的合成。此外,这些光信号因子还可以通过不依赖于MBW复合体的通路调控花青素的合成,如HY5通过调控miR858影响花青素的生物合成;另外,一些未知的光响应因子可能以不依赖MBW通路的方式直接或间接地调控花青素合成基因和液泡膜上的运转蛋白,改变液泡酸化,调节花青素的合成。同时,光信号会影响光合电子传递,光合电子传递链中的一些因子也会通过依赖和不依赖MBW的途径影响植物花青素的合成。这些途径如何协调以及哪些信号因子优先受光环境(光强、光质、光照时间)调控?本文为深入研究光信号对花青素生物合成的调控机理提供参考,以探索光调控花青素积累的有效途径及靶标分子,为利用基因工程、代谢工程和光环境调控手段改良园艺植物花青素积累提供理论基础。 | 王峰 王秀杰 赵胜男 闫家榕 卜鑫 张颖 刘玉凤 许涛 齐明芳 齐红岩 李天来 | 2020 | 中国农业科学2020，53，23： | 24 |
| 2 | 紫外光B波段光信号调控植物生长发育的研究进展显示文摘光作为重要的环境因子从多方面调控着植物生长发育.植物能感知不同波段的光并做出适当的反应来适应环境中不断变化的光信号.研究发现,植物进化出不同的光受体来接收远红光、红光、蓝光和紫外光信号.在光受体下游,光信号经复杂的信号转导网络以及全基因组表达变化来指导植物的生长发育,使得植物能够适应周围的光照环境.紫外光B波段(UV-B)光受体UVR8(UV Resistance Locus 8)接收到UV-B光后将信号向下游传递,通过调控蛋白COP1(Constitutively Photomorphogenic 1)、RUP1/2(Repressor of UV-B Photomorphogenesis 1/2)和转录因子HY5(Elongated Hypocotyl 5)等核心信号因子将光信号传递到UV-B光应答基因,启动植物对UV-B光信号的响应.自2011年UV-B光受体被鉴定以来,近10年的研究逐步揭示了一系列UV-B光信号转导的分子机制,本文围绕相关研究进展进行综述. | 任慧 黄烯 | 2021 | 厦门大学学报(自然科学版)2021，60，2： | 5 |
| 3 | 植物紫外光B受体UVR8的信号转导途径显示文摘紫外光B(UV-B)是太阳光的固有组成部分,对植物生长发育和环境适应有重要影响。UVR8是目前唯一确定的介导UV-B感知和信号转导的UV-B受体。UV-B诱导植物细胞质中UVR8发生单体化和核积聚,通过影响下游转录因子活性激活UV-B信号通路,调控植物生长发育及环境适应。本文全面介绍了UVR8被确定为UV-B受体以来,人们对UVR8蛋白结构、信号转导和生理功能等方面的最新研究进展,并对这一领域的研究问题进行了讨论及展望。 | 陈慧泽 牛靖蓉 韩榕 | 2021 | 植物生理学报2021，57，6： | 5 |
| 4 | Integration of light and temperature signaling pathways in plants显示文摘As two of the most important environmental factors,light and temperature regulate almost all aspects of plant growth and development.Under natural conditions,light is accompanied by warm temperatures and darkness by cooler temperatures,suggesting that light and temperature are tightly associated signals for plants.Indeed,accumulating evidence shows that plants have evolved a wide range of mechanisms to simultaneously perceive and respond to dynamic changes in light and temperature.Notably,the photoreceptor phytochrome B(phy B)was recently shown to function as a thermosensor,thus reinforcing the notion that light and temperature signaling pathways are tightly associated in plants.In this review,we summarize and discuss the current understanding of the molecular mechanisms integrating light and temperature signaling pathways in plants,with the emphasis on recent progress in temperature sensing,light control of plant freezing tolerance,and thermomorphogenesis.We also discuss the questions that are crucial for a further understanding of the interactions between light and temperature signaling pathways in plants. | Lijuan Qi Yiting Shi William Terzaghi Shuhua Yang Jigang Li | 2022 | Journal of Integrative Plant Biology2022，64，2： | 4 |
| 5 | 穿心莲R2R3-MYB基因家族的鉴定与表达分析显示文摘R2R3-MYB是一类调控植物生长发育及次生代谢的重要转录因子。利用生物信息学手段从穿心莲全基因组中鉴定R2R3-MYB基因,分析其理化性质、染色体定位信息、基因结构和保守序列信息、系统进化信息及启动子区域的顺式作用元件。结合转录组测序技术和qRT-PCR分析其在非生物胁迫和激素诱导下的表达谱。结果表明,穿心莲R2R3-MYB基因家族含有73个成员,分为34个亚家族C1~C34,其中19个归类于已知的拟南芥亚家族;73个成员不均一的分布在穿心莲的21条染色体上;蛋白的长度为148~887 aa,其中有36个偏酸性和37个偏碱性R2R3-MYB蛋白;穿心莲R2R3-MYB的结构域、motifs和基因结构相对保守;基因上游启动子区域含有光、茉莉酸甲酯、脱落酸和干旱等多种胁迫和激素响应元件,表明穿心莲R2R3-MYB可能会受到环境胁迫和激素的诱导;结合转录差异表达谱和同一亚家族功能保守性,推测ApMYB13/21/35/67/73(S22)基因可能通过ABA依赖途径调控干旱胁迫,ApMYB20(S11)和ApMYB55(S2)可能参与穿心莲高温和UV-C胁迫,ApMYB5(S7)和ApMYB33(S20)可能通过调控MEP途径中的关键酶的表达,影响穿心莲内酯的积累。该研究为深入研究穿心莲R2R3-MYB基因家族的功能和选育高穿心莲内酯含量的品种提供理论参考。 | 李静宇 孙铭阳 徐世强 孙伟 顾艳 梅瑜 王继华 | 2022 | 中国中药杂志2022，47，1： | 3 |
| 6 | UV-B辐射调控的植物激素路径和分子响应显示文摘植物激素是植物生长发育的关键,而紫外线B(UV-B)对植物激素路径的控制及两者间的相互作用,可导致植物光形态效应和胁迫效应的发生。本文通过紫外光感受器UVR8整合机制对UV-B信号转导涉及的各种植物激素响应进行总结,该机制中UVR8通过调控下游转录因子或与蛋白相互作用来控制植物激素的响应。此外,UV-B信号通路还存在负反馈机制、抑制-去抑制机制及UVR8独立的信号通道来影响不同的植物激素路径。最后,本文通过植物激素的生物合成代谢、运输和信号转导3个方面来综述UV-B对植物激素的调控,以明确UV-B辐射控制下的植物激素路径及其相关蛋白和基因的响应。 | 凌成婷 李想 周应嫄 李祖然 王修蘋 何永美 祖艳群 李元 | 2021 | 植物生理学报2021，57，10： | 3 |
| 7 | UV-B light and its application potential to reduce disease and pest incidence in crops显示文摘Ultraviolet-B radiation(280–315 nm),perceived by the plant photoreceptor UVR8,is a key environmental signal that influences plant growth and development and can reduce disease and pest incidence.The positive effect of UV-B on disease resistance and incidence in various plant species supports the implementation of supplemental UV-B radiation in sustainable crop production.However,despite many studies focusing on UV-B light,there is no consensus on the best mode of application.This review aims to analyze,evaluate,and organize the different application strategies of UV-B radiation in crop production with a focus on disease resistance.We summarize the physiological effects of UV-B light on plants and discuss how plants perceive and transduce UV-B light by the UVR8 photoreceptor as well as how this perception alters plant specialized metabolite production.Next,we bring together conclusions of various studies with respect to different UV-B application methods to improve plant resistance.In general,supplemental UV-B light has a positive effect on disease resistance in many plant–pathogen combinations,mainly through the induction of the production of specialized metabolites.However,many variables(UV-B light source,plant species,dose and intensity,timing during the day,duration,background light,etc.)make it difficult to compare and draw general conclusions.We compiled the information of recent studies on UV-B light applications,including e.g.,details on the UV-B light source,experimental set-up,calculated UV-B light dose,intensity,and duration.This review provides practical insights and facilitates future research on UV-B radiation as a promising tool to reduce disease and pest incidence. | Prisca Meyer Bram Van de Poel Barbara De Coninck | 2021 | Horticulture Research2021，8，1： | 2 |
| 8 | 甘薯紫外光受体IbUVR8基因克隆及表达特性分析显示文摘UVR8是植物唯一的UV-B紫外光受体,为深入研究甘薯UVR8的功能,该研究以叶菜型甘薯‘福菜薯23号’为试验材料,采用CODEHOP结合RACE技术,设计简并引物,克隆得到甘薯UVR8全长cDNA序列,并命名为IbUVR 8,利用qRT-PCR分析IbUVR 8在非生物胁迫下的表达特性,并通过原核表达获取IbUVR8蛋白,为IbUVR 8基因在甘薯花青素合成调控作用奠定理论基础。结果表明:(1)成功克隆获得甘薯IbUVR 8基因(NCBI登录号KT749986),该基因全长开放阅读框为1329 bp,共编码了441个氨基酸,相对分子量为47 kD,理论等电点为5.72。(2)序列对比和进化分析结果显示,IbUVR8与番茄、马铃薯UVR8蛋白序列相似性高,进化相对保守。(3)qRT-PCR结果显示,IbUVR 8基因在甘薯中具有组织特异性,表达量为叶片>茎>根;在低温、干旱和NaCl等非生物胁迫下,IbUVR 8基因在3种不同叶色甘薯中均为上调表达;在激素GA 3和重金属Cu 2+胁迫下,IbUVR 8基因在不同甘薯材料的表达趋势差异显著。(4)原核表达获得大小约为80 kD的IbUVR8-GST融合蛋白。研究认为,甘薯IbUVR 8基因受低温、干旱和NaCl等胁迫影响,推测IbUVR 8可能在甘薯抗逆胁迫信号通路中发挥调控作用。 | 李国良 林赵淼 张鸿 许泳清 邱永祥 邱思鑫 | 2022 | 西北植物学报2022，42，12： | 1 |
| 9 | 2个玉米ZmCOP1基因的克隆及其转录丰度对不同光质处理的响应显示文摘CONSTITUTIVE PHOTOMORPHOGENIC 1 (COP1)作为一种E3泛素连接酶,能够介导拟南芥光信号转导中HY5、LAF1、HFR1和CO等正调控因子的泛素化降解,从而调控幼苗光形态建成、花青素合成和开花等生物学过程。为了探索玉米COP1基因的功能,本文以玉米自交系B73为研究材料,利用反转录PCR(RT-PCR)方法克隆了2个ZmCOP1基因,分别命名为ZmCOP1a和ZmCOP1b。通过生物信息学相关软件和网站对ZmCOP1进行理化性质分析、结构域预测和系统发育树分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术进一步分析2个ZmCOP1基因在不同组织中的转录丰度,以及其在幼苗期对不同光质和光周期处理的响应。研究发现, ZmCOP1a和ZmCOP1b的开放阅读框(ORF)分别包含2082个和2061个核苷酸,编码693个和686个氨基酸。玉米、水稻、高粱、谷子和拟南芥的COP1蛋白具有相同的结构域和较高的氨基酸序列一致性,暗示它们可能具有相似的功能。2个ZmCOP1基因主要在玉米地上组织中表达,均能迅速响应不同光质处理,且ZmCOP1a的转录丰度普遍高于ZmCOP1b,表明ZmCOP1a可能在不同光质处理下具有更重要的作用。在长日照和短日照条件下,ZmCOP1a和ZmCOP1b在黑暗阶段的转录丰度整体高于光照阶段,有趣的是,二者在光照阶段的表达模式相似,但是在黑暗阶段, ZmCOP1b的转录丰度高于ZmCOP1a。这说明在不同光周期条件下,ZmCOP1b可能比ZmCOP1a更重要。综上这些研究结果表明,ZmCOP1a和ZmCOP1b具有功能冗余和分化。二者可以参与不同光信号通路,可能在玉米光形态建成和花期调控中发挥重要作用。本研究为进一步探明ZmCOP1a和ZmCOP1b基因的功能及其在玉米育种中的应用提供了研究基础。 | 崔连花 詹为民 杨陆浩 王少瓷 马文奇 姜良良 张艳培 杨建平 杨青华 | 2022 | 作物学报2022，48，6： | 1 |
| 10 | UV-B promotes flavonoid biosynthesis in Ginkgo biloba by inducing the GbHY5-GbMYB1-GbFLS module显示文摘Ginkgo biloba(ginkgo)leaves have medicinal value due to their high levels of secondary metabolites,such as flavonoids.We found that the flavonoid content in ginkgo leaves increases significantly at high altitudes(Qinghai-Tibet Plateau).Considering that high UV-B radiation is among the key environmental characteristics of the Qinghai-Tibet Plateau,we carried out simulated UV-B treatments on ginkgo seedlings and found that the flavonoid content of the leaves increased significantly following the treatments.Combined with results from our previous studies,we determined that the transcription factor GbHY5 may play a key role in responses to UV-B radiation.Overexpression of GbHY5 significantly promoted the accumulation of flavonoids in both ginkgo callus and Arabidopsis thaliana.Furthermore,yeast two-hybrid and real-time quantitative PCR showed that GbHY5 promoted the expression of GbMYB1 by interacting with GbMYB1 protein.Overexpression of GbMYB1 in ginkgo callus and A.thaliana also significantly promoted flavonoid biosynthesis.GbFLS encodes a key enzyme in flavonoid biosynthesis,and its promoter has binding elements of GbHY5 and GbMYB1.A dual-luciferase reporter assay indicated that while GbHY5 and GbMYB1 activated the expression of GbFLS individually,their co-expression achieved greater activation.Our analyses reveal the molecular mechanisms by which the UV-B-induced GbHY5-GbMYB1-GbFLS module promotes flavonoid biosynthesis in ginkgo,and they provide insight into the use of UV-B radiation to enhance the flavonoid content of ginkgo leaves. | Sian Liu Xiaoyin Gu Yanbing Jiang Lu Wang Nan Xiao Yadi Chen Biao Jin Li Wang Weixing Li | 2023 | Horticulture Research2023，10，8： | 0 |
| 11 | UV-B辐射和施氮对满江红生长、矿质营养和抗氧化生理的影响显示文摘为探讨UV-B辐射和施氮对满江红(Azolla)生长、矿质营养和抗氧化生理的影响,以元阳梯田稻田满江红为材料,室内模拟UV-B辐射(0 kJ·m^(-2)与5.0 kJ·m^(-2))和施N处理(无氮和0.06 g·L^(-1)氮),研究其对满江红生长、矿质营养和抗氧化生理的影响。结果表明,与CK(0 kJ·m^(-2)、无氮)相比,UV-B+N(5.0 kJ·m^(-2)、0.06 g·L^(-1)氮)、UV-B辐射(5.0 kJ·m^(-2)、无氮)处理均显著降低满江红光合色素含量,抑制其生长,导致生物量显著下降。UV-B辐射与施N单独或复合处理均显著增加满江红的N含量与累积量,降低植株Mg、Ca的含量。UV-B辐射与施N单独或复合处理均显著增加满江红丙二醛(MDA)含量,提高超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性,降低类黄酮含量和过氧化物酶(POD)活性。此外,UV-B辐射导致满江红抗坏血酸(AsA)含量下降、总酚含量增加,UV-B辐射与N处理显著增强满江红的总抗氧化能力。相关性分析发现,类黄酮、类胡萝卜素含量与生物量呈显著正相关。双因素分析表明,UV-B辐射显著增加了满江红氮、总酚、MDA含量,提高SOD、GR活性与总抗氧化能力;N处理显著增加AsA、MDA含量及SOD、GR活性;UV-B+N处理对满江红的生长系数、生物量、磷、钙、镁、叶绿素a、类胡萝卜素、AsA、总酚和类黄酮含量及POD、SOD活性和总抗氧化能力的影响存在交互作用。综上,UV-B辐射增强会抑制满江红生长,导致满江红N含量与累积量增加,施氮不能缓解UV-B辐射对满江红生长的抑制效应。 | 杨竞 张光群 李明锐 湛方栋 李元 祖艳群 何永美 | 2022 | 农业资源与环境学报2022，39，3： | 0 |
| 12 | 玉米ZmHY5和ZmHY5L基因的克隆及其转录丰度对不同光质处理的响应显示文摘为了探索玉米(Zea mays)HY5(Elongated hypocotyl 5)基因的功能,以玉米自交系B73为材料克隆了2个HY5基因,分别命名为ZmHY5和ZmHY5L。利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法分析ZmHY5和ZmHY5L基因在玉米不同组织中的表达量,以及对不同光质、转换光和长短日照处理的响应。结果表明,玉米与高粱、南荻、谷子及拟南芥的HY5具有相似的结构域和较高的氨基酸序列一致性,意味着它们可能具有类似的功能。ZmHY5和ZmHY5L基因的组织表达模式类似,均在叶片中的表达量最高,但整体上ZmHY5基因表达量明显高于ZmHY5L基因;两者对不同持续光质的响应模式也基本类似,ZmHY5基因在蓝光条件下表达量最高,对黑暗转白光的响应更明显。ZmHY5L基因在长日照条件下的响应能力强于ZmHY5基因,而ZmHY5基因在短日照条件下具有更强的黑暗阶段响应能力。暗示ZmHY5和ZmHY5L基因可能在玉米光形态建成及花期调控中发挥作用。 | 姚帅涛 吴文静 王少瓷 詹为民 刘通 姜良良 杨建平 | 2023 | 河南农业科学2023，52，3： | 0 |
| 13 | Optogenetic tools controlled by ultraviolet-B light显示文摘Decades of genetic,molecular and biochemical studies in plants have provided foundational knowledge about light sensory proteins and led to their application in synthetic biology.Optogenetic tools take advantage of the light switchable activity of plant photoreceptors to control intracellular signaling pathways.The recent discovery of the UV-B photoreceptor UV RESISTANCE LOCUS 8 in the model plant Arabidopsis thaliana opens up new avenues for light-controllable methodologies.In this review,we discuss current developments in optogenetic control by UV-B light and its signaling components,as well as rational considerations in the design and applications of UV-B-based optogenetic tools. | Xinhao Ouyang Hui Ren Xi Huang | 2021 | aBIOTECH2021，2，2： | 0 |
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