阅读: 2024/1/8 9:29:04
以下文章来源于JIPB ,作者JIPB
活性氧 (reactive oxygen species, ROS) 主要包括过氧化氢 (H2O2)、单线态氧 (1O2)、超氧阴离子 (O2?ˉ) 和羟自由基 (OH?) 等。ROS是植物细胞有氧代谢过程中不可避免产生的副产物。植物体已经进化出了复杂的包括酶促与非酶促两种机制以清除过量的ROS,使细胞内ROS水平处于动态平衡,然而在胁迫条件下,细胞内ROS产生与清除失衡,导致ROS的过度积累并对细胞造成氧化伤害。大量研究表明,ROS在低浓度时可作为信号分子调控植物的逆境响应并调节植物生长发育。
近日,宋纯鹏教授团队与白明义教授团队共同在JIPB发表了题为“Reactive Oxygen Species: Multidimensional Regulators of Plant Adaptation to Abiotic Stress and Development”的综述文章(https://doi.org/10.1111/jipb.13601)。该文简要列举了各类ROS检测技术方法,细胞内ROS产生部位,以及酶促与非酶促ROS清除途径。重点总结了ROS作为信号分子调控植物逆境反应与生长发育的最新研究进展,包括ROS的信号感受与转导途径;ROS调节植物耐盐碱、干旱、高温和低温的分子机制;以及ROS调控顶端分生组织分化、细胞壁木质化、气孔与花发育、种子萌发、根系发育等的分子途径。最后,针对若干方面问题展望了未来研究方向,比如开发更高特异性的ROS探针及针对不同亚细胞区域的ROS探针,以帮助人们理解不同器官及亚细胞区域的ROS信号作用;运用蛋白质组技术鉴定不同亚细胞结构中的ROS感受器或作用的靶标;不同水孔蛋白逆水势梯度运输H2O2的分子机制及生理作用;特定组织器官或胁迫条件下分子伴侣对ROS的稳态调控机制。
本文为特邀专家综述文章,宋纯鹏教授在植物ROS研究领域具有较高的学术影响力,他基于早期衰老和逆境胁迫ROS产生及其伤害作用的研究,提出活性氧可能作为信号分子的学术思想,率先开展保卫细胞ROS信号研究,首次发现H2O2作为植物激素脱落酸 (ABA) 诱导气孔关闭的信号分子,揭示了保卫细胞活性氧产生、感受和作用的信号转导途径及其调节基因表达的分子机制,勾画了气孔调控水分利用效率的新模式,系列研究成果得到国际同行的高度关注。曾两次受邀撰写保卫细胞ROS信号作用的综述文章发表于国际知名期刊New Phytologist。
宋纯鹏教授团队的王棚涛和刘文成及白明义教授团队的韩超为论文共同第一作者,宋纯鹏教授和白明义教授为该论文的共同通讯作者。本文得到了国家自然科学基金 (U21A20206, 32322010) 和河南省高校科技创新团队项目 (21IRTSTHN019) 的资助。
转自:“iPlants”微信公众号
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