摘要:

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摘要:DNA碱基编辑技术是由CRISPR/Cas系统发展而来，能对基因组碱基进行精准编辑。目前已开发的DNA碱基编辑器包括介导C·G至T·A转换的胞嘧啶单碱基编辑器、介导A·T至G·C转换的腺嘌呤单碱基编辑器、介导C·G至G·C颠换的糖基化酶单碱基编辑器、介导C·G至T·A和A·T至G·C同时转换的双碱基编辑器、介导任意碱基之间转换的引导编辑器以及线粒体DNA编辑器。本文系统总结了上述6种DNA编辑器的原理、优化历程及最新研究进展，着重介绍了应用到植物研究中的碱基编辑器工具及其在作物遗传改良中的应用，并对碱基编辑技术今后的发展进行了展望。

摘要:减数分裂是真核生物有性生殖产生染色体数目减半的单倍体配子所必需的生命过程。重组是减数分裂的核心事件之一，既增加了同源染色体间遗传信息的交换，又保证了其在减数分裂后期Ⅰ的正确分离。因此，减数分裂重组不仅增加了后代遗传多样性，还是作物遗传育种的基础。通过提高重组频率或改变其分布可以加速农作物育种进程，而降低或抑制重组可以固定杂种优势。近年来对植物减数分裂重组的分子遗传机制的研究取得了很大进展，包括重组的遗传和表观遗传调控机制，重组的遗传操控技术、固定杂交优势和染色体工程等方面。本文针对以上方面进行了全面的总结，这些内容不仅方便了读者对减数分裂重组的理论认知，还拓展了通过调控减数分裂重组操控生物育种的思路。

摘要:植物育性与生殖发育不仅与植物繁衍后代息息相关，也是作物杂种优势利用技术的遗传基础。探究作物生殖发育的分子调控机制是植物发育研究的重要科学内容，也是农作物杂交育种的重要需求。蛋白质修饰是重要的翻译后调控方式，广泛参与植物生长发育的各个过程。近年来，植物育性调控和生殖发育的分子网络调控研究取得了重要进展，但尚未系统总结蛋白质修饰在该发育过程中的功能和作用。为此，本文总结了磷酸化、泛素化、SUMO化和糖基化等多种蛋白修饰类型在植物育性调控和生殖发育阶段的调控作用，以期为后续的研究提供参考和思路。

摘要:水稻为严格自花授粉作物。花时是水稻的重要农艺性状，受到内部因素(植物激素、遗传因子等)和外部环境因素(温度、光照、湿度、CO₂浓度等)的复杂调控。合适的开花时间是水稻成功繁殖的重要保障。颖花过早开放会导致水稻易受低温、露水重引起的病虫害影响；而过晚开放易使水稻遭受高温胁迫，降低产量。此外，在杂交水稻制种过程中，确保父母本的花时一致是提高杂交水稻制种产量的重要条件之一。本文从控制水稻颖花开放的结构基础、生理基础、遗传基础以及分子机理等方面，系统总结了水稻花时调控的研究进展，提出了今后水稻花时研究应重点解决的问题，并讨论了花时性状的改良在水稻生产和籼粳亚种间杂交稻育种上的应用价值。

摘要:以环境敏感雄性不育为核心的两系杂交水稻对于保障我国粮食安全具有重要作用。目前，在水稻中发现了几十个环境敏感雄性不育基因，已对其中一部分基因进行克隆，并对其调控机制进行了详细的研究。本文综述了水稻环境敏感雄性不育的应用和发展，以及RNA代谢、信号转导、转录调控、花粉壁合成和氨基酸代谢等过程调节水稻环境敏感雄性不育的分子机理，最后对水稻环境敏感雄性不育研究存在的挑战进行分析，并提出了相应的对策。

摘要:随着全球人口的持续增长和耕地面积的不断减少，人类生存所面临的粮食危机越来越严重。进一步提高作物产量是保障我国粮食生产安全的重要途径。光合作用是作物产量形成的物质基础，采用现代育种技术以提高作物光合效率为中心的作物改良被认为是新一轮的“绿色革命”。本文从提高Rubisco羧化活性、将C₄光合途径引入C₃作物、降低光呼吸碳耗损等方面，介绍了优化改进植物光合碳同化领域的研究进展、存在的瓶颈问题，以及提高作物光合效率的实践应用；对当前改善植物光合碳同化的研究重点和方向进行了展望。

摘要:植物应对土壤多变的营养环境需整合和协调地上部和根系的养分感知信息，通过精细而复杂的信号转导机制，调控植物养分应答和生长发育进程。长距离信号转导机制的实现需经由维管系统进行信号分子的长距离运输(故称长距离信号)。在众多矿质营养元素中，氮和磷是限制植物生产力的主要元素。研究表明，蛋白质、小肽和microRNAs等多种分子均可作为长距离信号分子参与调控系统性氮磷信号转导。本文总结了目前鉴定到的氮磷营养长距离信号分子及相关信号转导机制，概述了光对氮磷长距离信号转导的影响，并对长距离信号未来研究方向进行了展望。

摘要:呕吐毒素是对粮谷、饲料原料和饲料等污染最为普遍和严重的真菌毒素之一，畜禽摄入呕吐毒素污染的饲料会出现呕吐、腹泻、拒食和体重减轻等急、慢性的中毒症状，严重的可导致死亡，威胁着畜禽的健康养殖。呕吐毒素的毒理机制和代谢转化是农业和食品领域的研究热点。本文主要从呕吐毒素的细胞毒理机制、生物防治方法和脱毒微生物的筛选研究等方面，综述近年来国内外的研究进展，为防控呕吐毒素对畜禽的危害提供参考。

摘要:靶向降解技术是一类利用真核细胞内天然存在的降解机制对胞内有害物质进行特异降解、以维持和改善细胞稳态的重要技术。该技术主要通过泛素?蛋白酶体系统 (Ubiquitin-proteasome system，UPS) 和自噬?溶酶体途径 (Autophagy-lysosome pathway)，特异性清除细胞内错误折叠或聚集的蛋白质、大分子复合物、受损或老化的细胞器及一些非蛋白类物质。其中基于细胞自噬的靶向降解技术具有专一性强、底物种类广泛等诸多特征，使其成为一备受期待的技术，有望应用于神经退行性疾病、代谢性疾病等多种疾病的治疗。目前这一技术的应用潜能还远未被完全开发，特别是在植物研究领域。本综述首先详细介绍了各类基于自噬?溶酶体途径的靶向降解技术的作用机制、特点以及优势；并且结合华南农业大学李发强教授课题组的研究工作，着重介绍了设计和改造植物选择性自噬衔接蛋白方面的研究和设想，以期达到将对植物生长发育不利的因子经由细胞自噬转运并区室化隔离于液泡的目的，进而开发能够抵御病毒侵染或抵抗有害物质的农作物新品种；最后展望了靶向自噬的降解技术在植物科学研究和农业生产中的潜在应用前景和所面临的挑战。

摘要:细胞自噬是真核生物在进化过程中高度保守的重要降解途径，通过将受损的蛋白或细胞器包裹到双层膜结构的自噬小泡后，进而转运至溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解，最终完成细胞内容物的循环利用。随着自噬在动物和酵母中研究的不断深入，人们也越来越多地关注植物自噬，且相关研究正在从模式植物逐渐扩展到作物。为更好地了解自噬在作物产量、品质和抗逆性等方面的作用，本文综述了近年来作物自噬的研究进展，并对自噬在重要农艺性状形成过程中的调控机制进行了深入探讨，以期为进一步改良作物的农艺性状和提高农业生产效率等提供参考。

摘要:生物钟是生物在适应环境中进化出的一种内源性计时机制，能帮助生物“预判”环境的周期性变化，提前调整生命活动，以增强其环境适应性。生物钟对植物生长发育和病虫害防御至关重要。在不同的时间，病原菌及昆虫对植物的侵害能力不同，生物钟能帮助植物“预测”病原菌和昆虫的攻击时间，提前激活定时防御，这种依赖时间的门控效应方式调节特定病原侵害可以减少不必要的能量消耗，增强防御能力。另一方面，植物在受到生物胁迫时，体内的激素、活性氧和离子稳态等水平的变化，能反馈调节并重塑生物钟。研究生物钟和免疫的关系有助于提高重要经济作物的抗病能力，减少农药使用并提高作物产量。本文主要阐述植物生物钟与植物免疫互作的分子机制。并对未来生物钟和免疫关系的研究在作物中的应用进行了展望。

摘要:分泌囊是柑橘属Citrus植物普遍存在的结构，是药用成分合成、积累的主要场所。目前研究显示柑橘属植物分泌囊以裂溶生方式发生，其分泌细胞的发育过程是细胞程序化死亡的过程。虽然如此，但是分泌囊发生发育过程的研究已经有百年的历程。本文重点介绍了柑橘属植物分泌囊的起源、发生发育方式和细胞程序化死亡过程，以期为分泌囊形态建成的未来研究提供参考。

摘要:无膜细胞器是缺乏分隔膜的细胞区室。无膜细胞器在多个生物学过程中发挥着关键作用，包括基因转录、RNA 代谢、翻译、蛋白质修饰和信号转导等。细胞在受到外界刺激时，会产生应激反应，维持细胞稳态。而由液–液相分离 (Liquid-liquid phase separation) 驱动而形成的无膜细胞器具有类液体特性，可以快速响应压力，在细胞应激反应中发挥重要作用。本文以应激颗粒、P–小体、核仁和卡哈尔体为无膜细胞器代表，总结了无膜细胞器与应激反应的关系，以及无膜细胞器与疾病的联系。

摘要:3–酮脂酰ACP还原酶属于短链醇脱氢酶/还原酶(SDR)超家族蛋白，参与细菌脂肪酸及相关物质合成，负责催化3–酮脂酰ACP还原为3–羟脂酰ACP。3–酮脂酰ACP还原酶在细菌中广泛存在，且氨基酸序列较为保守，然而其生物学功能却展现出多样性。本文对近年来细菌3–酮脂酰ACP还原酶的结构特性、生物学功能和抑制剂等方面的研究进展进行综述，为加深对3–酮脂酰ACP还原酶的理解和抗菌药物的开发提供有益的借鉴。

摘要:药物转运体介导种类不同、结构各异的药物跨越细胞膜，影响药物在各组织器官中的浓度以及系统暴露量，不但是影响药效的关键因素，也是重要的药物?药物相互作用位点。人体中关键的药物转运体属于ABC结合盒 (ATP-binding cassette) 超家族或溶质载体 (Solute carrier) 超家族，分别介导细胞对药物的外排和吸收，两者协同作用，共同决定细胞内的药物浓度。作为膜蛋白，药物转运体在翻译后需要经过一系列复杂而精细的调控才能到达作用位点，发挥功能。此外，人体在药物的摄取过程中需要作出快速应对，因此往往以翻译后修饰的方式进行响应；而病理条件下转运体的功能也可能因细胞中各翻译后调控机制的非常态化而受到影响。明确药物转运体的翻译后处置过程，对于解析转运体药物转运的分子机制、阐明遗传多态性造成的个体药物响应差异有重要意义。本文对目前药物转运体的翻译后加工和修饰的相关研究进行了综述，也对在这些调控过程中发挥关键作用的转运体基序和位点进行了总结。