应用生物教育毕业论文-植物磷饥渴应答的遗传控制研究进展(编辑修改稿)

应用生物教育毕业论文-植物磷饥渴应答的遗传控制研究进展(编辑修改稿)内容摘要：

，通过基因微调 RNA（ smRNAs）调控 列出 基因 的方式 ， 参与植物离子稳态的 维持 包括 Pi 的 逐渐增多 (FrancoZorrilla et al., 2020。 Hsieh et al., 2020。 Pant et al., 2020)。 在对 Pi 限制的反应 起作用 的小 RNA miRNA169, miRNA395, miRNA398 的 差异 广泛调查发现在其他营养的应激 作用 下 Pi的反映 会 受到抑制 (Hsieh et al., 2020)。 miRNA169的目标基因参与的耐旱性与氧化应激反应调节 N 和 S缺乏反应。 同样， miRNA398目标基因也参与对氧化应激反应铜 /锌超氧化物歧化酶的基因编码调节 N、 K 或铁缺乏反应。 miR169 和 miR398 是否涉及到调节植物营养不足造成的氧化应激适应 还不清楚。 在 Pi 限制时 MiRNA395的抑制表明 Pi 不足条件下 APS4 和 SULTR21 的表达有助于增加硫酸移位和提高 S的合成利用率。 总体而言，全基因组的调查结果申明 miRNAs 参与协调的 Pi 和不同的营养元素内稳态通路，并提出这些途径和代谢调节、 碳同化或氧化胁迫的联系 (Hsieh et al., 2020)。 新的 miRNAs目的基因的发现和鉴定还有调节 Pi 稳态的分子机制的精确测定在以后将是一个挑战。 、糖和激素之间信号的交互调节 植物已经形成了严格控制光合作用 、 糖类 和 Pi 稳态的协调机制 （ Wissuwa etal， 2020 年）。 代谢中 为 保持 Pi 动态平衡 ， 一些高亲和磷转运体 （例如 PHT2） 的表达调节和诱导 蔗糖供 应 (Lejay etal,2020)。 最近的研究中发现两个 Pi 的转运体 PHT1。 4 和 PHT3。 1。 蔗糖也会导致机体供给和 调控 存在的问题 , ,提出了将己糖激酶法 (HXK)的上游糖传感路径 (Lejay et al., 2020)(图 1).在过去的几年里，我们取得的实质性的进展是 认识到 Pi 和糖的动态平衡 的相互关系 ，尤其是植物生理、 生化、 分子反应中的糖作用的研究已取得重大进展 (Hammond and White, 2020)最典型的磷酸盐缺乏通常导致植物芽、根中淀粉和蔗糖含量 升 高 (Ciereszko and Barbachowska, 2020。 Ciereszko et al., 1996。 Fredeen et al., 1989)。 Pi 导致其植物根 体系结构的现显著变化，即增加根毛的形成，证明外源蔗糖的应用 (Jain et al., 2020)。 许多报告都赞成植物 控制的碳水化合物的信号 系统的存在 ，最有可能的是蔗糖，这是通过韧皮部最有可能产生的运输 ((Amtmann et al., 2020。 Hermans et al., 2020。 Karthikeyan et al., 2020。 Mu168。 ller et al., 2020, 2020)。 值得注意的是缺乏 Pi 的植物， 根和芽韧皮部蔗糖 含 量的增加和根表型的变化具有非常密切的联系，指示出潜在的 cause–effect 关系 的 存在 (AlGhazi et al., 2020。 Ciereszko et al., 2020)。 不仅是芽 在 韧皮部 中 蔗糖积累量的变化和 糖类 的 磷饥渴 反应的衰减特性都会导致 pho3 突变体 (Zakhleniuk et al., 2020)。 pho3 突变体的基因缺乏 SUC2 基因，该基因用于编码一种参与韧皮部运载蔗糖的载体 (Lloyd and Zakhleniuk, 2020)。 外源蔗糖影响基因表达水平导致 Pi 缺乏，如 UDP 葡萄糖磷酸化酶，IPS1， ACP5（编码酸性磷酸酶）与成员 PHT1 和 PHO1 基因 家族 (Ciereszko et al., 10 2020。 FrancoZorrilla et al., 2020。 Karthikeyan et al., 2020。 Martin et al., 2020。 Mu168。 ller et al., 2020, 2020。 Ribot et al., 2020a) 这些研究提供强有力的 证据证明存在的蔗糖信号通路与植物的 Pi 饥饿反应之间的 关 连。 Pi 饥饿和糖信号之间的关系受到许多植物激素的影响 (FrancoZorrilla et al., 2020。 Rubio et al., 2020)。 Pi 和细胞分裂素是最能说明 Pi、糖和植物激素的稳态之间的相互联系的（图 1）。 有报道表明细胞分裂素与植物的 Pi 和糖信号状态 的变化 有关（ FrancoZorrilla et al., 2020。 Gessler et al., 2020。 Martin et al., 2020。 Sakakibara et al., 1999)， 其 缺乏导致细胞分裂素含量 的 减少 (Han and Wareing, 1980。 Salama and Wareing, 1979)。 外源性应用结果表明细胞分裂素的表达抑制磷吸收与转运蛋白参与 (Brenner et al., 2020。 Martin et al., 2020)。 我们现在知道细胞分裂 素 和 细 胞分 裂 素 受体 反 应 在 1/ 木腿 / 拟 南 芥 组氨 酸 激 酶 4 (CRE1/WOL/AHK4) 途径 中 发挥重要的作用， 即 重复 Pi 和细胞分裂素信号转导途径 (FrancoZorrilla et al., 2020。 Hou et al., 2020。 Karthikeyan et al., 2020。 Martin et al., 2020。 Wang et al., 2020) (图 1). 转录分析揭示 Pi 缺乏影响植物基因的表达参与激素的合成 (Hammond et al., 2020。 Misson et al., 2020。 Morcuende et al., 2020。 Mu168。 ller et al., 2020。 UhdeStone et al., 2020。 Wu et al., 2020)，在生理水平上，几项研究已经证实 Pi 缺乏症的涵义和其它植物激素对植物适应生长的影响。 如生长素和乙烯调节下 Pi 的局限性 (Rubio et al., 2020)。 最近一个 R2R3type 实验表明 ,MYB62 MYB 转录因子诱导的表达，减少 Pi饥饿诱导基因的表达 (Devaiah et al., 2020) (图 1)， MYB62 的表达改变根的结构、 Pi 吸收和酸性磷酸酶的活性，通往茎叶中 Pi 总量 的 下降， (Devaiah et al., 2020)。 有趣的是 ,MYB62 的表达完成 也表现出一 些特点 ， 下降的生物合成基因表达和展示了一种遗传算法的特点，并显示射表型的遗传缺陷 (Devaiah et al., 2020)，这些结果加强了 Pi 饥渴应答 反应和内源 GA 之间的联系。 植物对磷吸收的一系列复杂的反应和涉及磷饥渴的信号传递与光合产物、激素、其他营养如铁间的相互关系在生理、生化和分子水平将越来越清晰。 目前 ,这些信号之间的相互关系的生物学意义以及它们的分子基础研究仍然很少的 ,尽管他们对于改善植物对 Pi营养的利用具有很重要的意义。 很明显这方面 的 困惑不代表 Pi调控机制不得而知，在以后的研究工作中将 会 解决植 物感知 Pi本地的和远距离的信号传递以及转录机制间关系的迷。 清楚的了解的调控机制 ,管理控制内部 Pi通量 是 比较 重要的 (细胞内 / interan)。 这些都是为了 改善 在 Pi缺乏的 土壤中生长的农 作物产量。 In Plants Geic Analysis Progress of PiStarvation ABSTRACT Phosphate (Pi) availability is a major factor limiting growth, development, and productivity of plants. In both ecological and agricultural contexts, plants often grow in soils with low soluble phosphate content. Plants respond to this 11 situation by a series of developmental and metabolic adaptations that are aimed at increasing the acquisition of this vital nutrient fromthe soil, as well as to sustain plant growth and survival. The development of a prehensive understanding of how plants sense phosphate deficiency and coordinate the responses via signaling pathways has bee of major interest, and a number of signaling players and works have begun to surface for the regulation of the phosphate deficiency response. In practice, application of such knowledge to improve plant Pi nutrition is hindered by plex crosstalks, which are emerging in the face of new data, such as the coordination of the phosphatedeficiency signaling works with those involved with hormones, photoassimilates (sugar), as well as with the homeostasis of other ions,such as iron. In this review, we focus on these crosstalks and on recent progress in discovering new signaling players involved in the Pistarvation responses, such as proteins having SPX domains. Key words: Phosphate。 signaling。 SPX。 iron。 phytohormones. 参考文献： AlGhazi, Y., Muller, B., Pinloche, S., Tranbarger, ., Nacry, P.,Rossignol, M., Tardieu, F., and Doumas, P. (2020). Temporal responses of Arabidopsis root architecture to phosphate starvation: evidence for the involvement of auxin signalling. Plant Cell Environ. 26, 1053–1066. Amtmann, A., Hammond, ., Armengaud, P., and White, . (2020).Nutrient sensing and signalling in plants: potassium and phosphorus. Adv. Bot. Res. 43, 209–257. Auesukaree, C., Homma, T., Kaneko, Y., and Harashima, S. (2020).Transcriptional regulation of phosphateresponsive genes in lowaffinity phosphatetransporterdefective mutants in Saccharomyces cerevisiae. Biochem. Biophys. Res. Com. 306, 843–850. Barabote,.,etal.(2020).Extra domains in secondary transport carriers and channel proteins. Bioch. Biophys. Acta. 1758, 1557–1579. Bari, ., Pant, ., Stitt, M., and Scheible,. (2020). PHO2, micro RNA399 and PHR1 define a phosphate signalling pathway in plants. Plant Physiol. 141, 988–999. Brenner, ., Romanov, ., Kollmer, I., Burkle, L., and Schmulling, T. (2020). Immediateearly and delayed cytokinin r。