科學家在植物生長變化有哪重大的成果

2021-05-11 06:29:06 字數 4670 閱讀 6850

1樓:匿名使用者

1袁隆平(農學家、雜交水稻育種專家,中國研究雜交水稻的創始人,世界上成功利用水稻雜交優勢的第一人。他於2023年榮獲我國第一個國家特等發明獎,被國際上譽為「雜交水稻之父」。)2王應睞(生物化學家,2023年組織我國科學家首次合成具有全部生物活力的結晶牛胰島素,這是第一個在實驗室中用人工方法合成的蛋白質,實現了世界上首次人工合成蛋白質的壯舉。

)3李振聲(遺傳學家,中國小麥之父,擁有「小偃」系列研究成果,他的研究受到15個國家100多位中外專家的充分肯定,擴大了我國小麥遺傳育種研究在國際上的影響,也為植物細胞和染色體工程國家重點實驗室的建立奠定了基礎,被授予2023年度國家最高科技獎)

很多硑究植物的科學家在研究植物的生長變化方面有哪些重大的成果

2樓:匿名使用者

乾旱是作物生長過程中經常遇到的逆境脅迫之一,近年來,由於氣候變化導致的乾旱災害呈逐年增加的趨勢。小麥是世界性的糧食作物,乾旱脅迫嚴重影響小麥的生長和產量。研究小麥的抗旱生理及分子機制,通過遺傳操作增強小麥抗旱性,培育抗旱型小麥品種,對於保障小麥高產穩產具有重大意義。

乾旱逆境下植物最明顯的生理響應是生長受到抑制。植物生長涉及到細胞伸長和細胞**兩個方面。業已證明,細胞的伸長生長比細胞**對乾旱脅迫更敏感。

細胞伸長生長過程取決於兩個因素,一是膨壓驅動產生的生長動力,二是由於細胞壁剛性造成的生長阻力。早期的研究結果認為,細胞膨壓在細胞伸長生長過程中起主導作用。後來越來越多的研究認為,植物細胞壁的可塑性在調控植物細胞延伸生長對水分虧缺的應答方面具有更重要的作用。

擴充套件蛋白在克服細胞壁阻力,維持細胞伸長生長過程中具有重要作用。擴充套件蛋白是一種細胞壁蛋白,具有使熱失活細胞壁恢復伸展能力的特性。擴充套件蛋白通過打破細胞壁纖維素和半纖維素之間的氫鍵,促使兩者發生位移,來調節細胞壁的伸展性。

已有研究證明,擴充套件蛋白響應外界環境脅迫,參與調節乾旱條件下植物細胞的生長反應。 植物激素作為重要的訊號調節物質,不僅與植物的生長髮育關係密切,而且在調節植物抗逆性過程中起著重要的作用。已有研究發現許多擴充套件蛋白基因的表達受到植物激素的調控。

那麼,擴充套件蛋白與植物激素調節的抗旱性之間是否存在關聯呢?小麥胚芽鞘細胞在胚中已經分化完成,種子萌芽過程中的胚芽鞘生長主要是細胞的伸長生長,因此胚芽鞘是研究細胞伸長生長的模式材料。在本研究中,選擇2個抗旱性不同的小麥品系抗旱型hf9703和乾旱敏感型921842,取其胚芽鞘作為研究細胞伸長生長的材料,通過乾旱脅迫處理和植物激素(aba和iaa)處理,研究乾旱脅迫條件下,植物激素對細胞伸長生長的調節作用,分析擴充套件蛋白在植物激素介導的小麥抗旱性中的作用。

主要結論如下: 1擴充套件蛋白調節乾旱脅迫下小麥胚芽鞘細胞伸長生長 (1)乾旱脅迫下小麥細胞伸長生長與擴充套件蛋白活性關係密切 peg模擬的乾旱脅迫明顯抑制了小麥胚芽鞘的伸長生長,抗旱性強的小麥品系hf9703胚芽鞘生長明顯快於乾旱敏感型的小麥品系921842。用擴充套件蛋白抗體作為擴充套件蛋白的作用抑制劑處理小麥胚芽鞘,明顯抑制了小麥胚芽鞘的伸長生長。

乾旱脅迫沒有改變小麥胚芽鞘細胞壁對擴充套件蛋白的敏感性,但顯著提高了小麥胚芽鞘中擴充套件蛋白活性,而且抗旱型小麥hf9703胚芽鞘中擴充套件蛋白活性明顯大於乾旱敏感型小麥921842。說明擴充套件蛋白參與乾旱脅迫下小麥胚芽鞘細胞伸長生長的調節,可能在小麥細胞伸長生長對乾旱脅迫的響應過程中起作用。 (2)乾旱脅迫通過上調擴充套件蛋白表達提高了擴充套件蛋白活性 western-blot檢測分析結果證明,乾旱脅迫誘導擴充套件蛋白表達增加,抗旱型小麥hf9703胚芽鞘中擴充套件蛋白的積累量明顯高於乾旱敏感型小麥921842。

該結果與擴充套件蛋白活性對乾旱脅迫的響應相一致。水分脅迫後的覆水實驗證明,乾旱脅迫誘導的擴充套件蛋白積累有利於覆水後小麥胚芽鞘生長的加速。這些結果表明,擴充套件蛋白在乾旱脅迫下積累,提高了擴充套件蛋白活性,這對於維持乾旱脅迫條件下小麥胚芽鞘的生長,提高小麥抗旱性有著重要作用。

(3)乾旱脅迫導致細胞壁鹼化降低擴充套件蛋白活性不利於細胞伸長生長 擴充套件蛋白活性依賴於細胞壁的酸性。對小麥胚芽鞘細胞壁酸鹼度及質膜h+-atpase的活性檢測結果發現,乾旱脅迫降低細胞壁酸度,導致細胞壁鹼化,這與質膜h+-atpase的活性降低密切相關。抗旱性強的小麥品系hf9703的h+-atpase活性高於抗旱性弱的921842。

擴充套件蛋白活性是酸依賴性的,因而細胞壁的鹼化會導致擴充套件蛋白活性降低,對細胞的伸長生長不利。乾旱脅迫下提高外界環境的酸性促進了小麥胚芽鞘的生長,間接說明乾旱脅迫下胚芽鞘的生長抑制與細胞壁鹼化有關。 雖然乾旱脅迫誘導了擴充套件蛋白活性增加,提高了細胞壁的可塑性,減小了細胞的生長阻力,但是乾旱脅迫依然抑制了胚芽鞘的生長。

這種生長抑制可能是生長動力(膨壓)降低的結果。擴充套件蛋白活性的提高可以在一定程度上減輕乾旱脅迫對細胞伸長生長的抑制作用。 2乾旱脅迫下aba通過上調擴充套件蛋白表達提高擴充套件蛋白活性,從而提高小麥抗旱性 (1)外源aba處理抑制了小麥胚芽鞘細胞的伸長生長。

乾旱脅迫條件下,小麥胚芽鞘中aba含量增加,而且抗旱性強的hf9703小麥胚芽鞘中aba含量高於乾旱敏感型的921842。aba合成抑制劑flu緩解了乾旱脅迫對胚芽鞘細胞生長的抑制作用。說明aba參與調節乾旱脅迫對小麥胚芽鞘伸長生長的抑制。

(2)外源aba的應用抑制小麥胚芽鞘的伸長生長,在這一過程中,擴充套件蛋白活性增加,這與擴充套件蛋白對乾旱脅迫的響應相一致。而flu則抑制了乾旱脅迫對擴充套件蛋白活性的促進作用。免疫印跡分析證明,aba上調擴充套件蛋白表達,促進擴充套件蛋白積累,這可能是aba提高擴充套件蛋白活性的主要原因。

(3)aba處理引起質膜h+-atpase活性下降,導致小麥胚芽鞘細胞壁鹼化,這不利於擴充套件蛋白活性。乾旱脅迫下抗旱性強的hf9703小麥胚芽鞘中質膜h+-atp酶活性高於乾旱敏感型的921842,細胞壁鹼化程度弱於921842。細胞壁鹼化導致的擴充套件蛋白活性降低會加大細胞壁擴張阻力,這不利於細胞的伸長生長。

3外源iaa調節的細胞壁酸化有利於擴充套件蛋白活性提高和細胞的伸長生長 (1)離體處理條件下,外源iaa處理促進小麥胚芽鞘的生長,同時提高小麥胚芽鞘中擴充套件蛋白活性。檢測細胞壁酸鹼度和質膜h+-atp酶活性發現,iaa處理導致小麥胚芽鞘質膜h+-atp酶活性提高,同時促使細胞壁酸化程度增加。但是iaa處理對小麥胚芽鞘中擴充套件蛋白含量的影響不明顯。

說明iaa通過調節小麥細胞壁酸化,提高了擴充套件蛋白活性,進而促進了小麥細胞的伸長生長。 (2)然而,根施iaa對小麥胚芽鞘的伸長生長幾乎沒有影響;擴充套件蛋白活性和表達在根施iaa處理後都沒有明顯的變化,這可能與小麥根系對外源iaa吸收或者iaa的運輸不暢有關。根施iaa後小麥胚芽鞘中內源iaa含量變化分析結果也證明了這一推測。

(3)乾旱脅迫下,小麥胚芽鞘中iaa含量幾乎沒有變化;根施iaa也幾乎沒有影響乾旱脅迫對小麥胚芽鞘伸長生長的抑制作用。因而,iaa在小麥抗旱性適應過程中的作用還不清楚。 4不同家族擴充套件蛋白基因表達對乾旱脅迫以及植物激素iaa和aba的響應擴充套件蛋白由一個大的基因家族編碼。

本文選擇了小麥中6個不同家族的擴充套件蛋白基因,包括3個β-擴充套件蛋白家族基因taexpb23,taexpb1和taexpb2,3個-擴充套件蛋白家族基因taexpa1,taexpa2和taexpa3,半定量rt-pcr檢測基因表達對乾旱脅迫及植物激素的響應。結果表明,無論正常供水還是乾旱脅迫下,taexpa1和taexpa2基因在小麥胚芽鞘中均沒有表達,aba以及iaa處理也均未檢測到他們的表達,說明擴充套件蛋白表達具有位置效應。其它4個擴充套件蛋白基因的表達對乾旱和aba及iaa的響應不同。

taexpb23、taexpb1、taexpb2和taexpa3的表達均被幹旱脅迫誘導上調;iaa對其表達有輕微的上調,但不明顯;aba處理誘導taexpb23、taexpb2和taexpa3等3個基因的表達上調,而對taexpb1的表達基本沒有影響。這表明小麥胚芽鞘中擴充套件蛋白是一個多基因家族,每個成員表達模式不同,受不同因素的調控。有些擴充套件蛋白基因的表達對乾旱脅迫產生響應,且這種響應可能有aba的參與。

擴充套件蛋白基因表達對乾旱脅迫的反應與小麥品種的抗旱性有關。

3樓:匿名使用者

隨便寫,老師也會不會認為是錯的。

世界上有哪些研究植物的科學家,他們在研究植物的生長變化方面有那些重大的成

4樓:匿名使用者

2023年,英國科學家普利斯特利用實驗證明,綠色植物可以更新空氣。綠色植物中的葉綠體能夠利用光把二氧化碳和水轉化成養料,並釋,放出氧氣來。

通過學習我們知道有很多科學家在研究植物的生長變化方面做了自己的全部心血

5樓:匿名使用者

可以通過以下方法解決問題:

1、袁隆平就是其中的一位。

21世紀的重大的科技成果有什麼

6樓:合夥人金林

1、兩隻克隆猴在我國誕生。中科院神經科學研究所孫強團隊經過5年努力培育出克隆猴「中中」和「華華」,標誌著我國成功突破了現有技術無法克隆靈長類動物的世界難題,率先開啟了以獼猴作為實驗動物模型的時代。

2、北京大學江穎和中科院王恩哥院士領銜的聯合研究團隊首次獲得水合離子的原子級影象,並發現其輸運的「幻數效應」,將在離子電池、海水淡化以及生命科學等領域展現出廣闊應用前景。

3、國產大型水陸兩棲飛機ag600成功實現水上首飛。ag600是目前世界上最大的在研水陸兩棲飛機,對於填補我國應急救援航空器空白、滿足國家應急救援和自然災害防治體系能力建設需要具有里程碑意義。

4、港珠澳大橋建成通車。港珠澳大橋是世界總體跨度最長、鋼結構橋體最長、海底沉管隧道最長的跨海大橋,也是公路建設史上技術最複雜、施工難度最高、工程規模最龐大的橋樑,創造了一系列「世界之最」。

5、首個深海實時科學觀測網建成。我國新一代海洋綜合科考船「科學」號在完成2023年西太平洋綜合考察航次後,於2023年2月返回,標誌著我國第一個深海實時科學觀測網建成,所獲取的連續和實時資料為我國的氣候預報和環境保障提供了重要的基礎支撐。

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