植物抗非生物胁迫的转录因子

Transcription Factors for AbioticStress Tolerance in Plants

 

作者:Shabir Hussain Wani

出版:ACADEMIC PRESS

索书号:Q943/T772h/2020/Y

ISBN: 978-0-12-819334-1

藏书地点:武大外教中心

 

本书《植物抗非生物胁迫的转录因子》解读了控制植物对非生物胁迫耐受反应的分子机制。由于全球气候变化造成广泛的非生物压力,全球农作物生产正遭受严重损失。干旱和盐碱化影响了10%以上的耕地,导致全球重要作物的平均产量下降50%以上。在非生物胁迫中被搅动的各种类型的基因中有调节蛋白,它们进一步调节胁迫信号转导和修改基因表达,从而可能在胁迫反应中发挥作用。它们包括几种转录因子(tf),突出了应激信号转导途径中一系列转录调节机制的作用,蛋白激酶(MAP激酶,CDP激酶,受体蛋白激酶),蛋白磷酸酶和蛋白酶涉及应激信号的调节和基因表达。基因工程技术是一种很有前途的改良植物的工具,具有更高的产量和抗生物和非生物胁迫的能力。因此,破译分子机制和识别控制植物对非生物胁迫反应的非生物胁迫相关基因是培育具有更高非生物胁迫耐受性的植物的重要要求。ABA是植物非生物胁迫耐受性的基本控制器,并协调复杂的基因调节网络,使植物能够应对水分有效性下降。近10年来,该领域在植物抗非生物胁迫调节基因的研究方面取得了重大进展,新基因和途径的发现、表达模式的分析以及这些基因在作物非生物胁迫适应中的功能的确定,为开发抗非生物胁迫基因工程植物开辟了新的前景。这卷由Dr. Wani编辑将是一个有用的参考未来在植物的非生物胁迫耐受性领域的工作,因为它揭示了植物的转录调节网络,提供了有用的参考。学生和研究人员会发现这本书是一个有价值的参考,以理解这一重要领域。

植物抗非生物胁迫转录因子研究突出了对影响植物健康和生产的调控网络的理解的进展,为提高植物抗性提供了重要的见解。由于全球气候变化导致广泛的非生物胁迫,全球范围内的植物生产正在遭受严重损失。通常不止一种非生物胁迫可以同时发生,例如极端温度和渗透胁迫,这增加了这些环境胁迫的复杂性。现代基因工程技术是培育具有高效生育力和抗非生物胁迫能力的植物的重要手段之一。因此,破译分子机制和识别控制植物对非生物胁迫反应的非生物胁迫相关基因是培育具有增强非生物胁迫抗逆性的植物的重要要求。

摘要:转录因子是一类能够与启动子区域顺式作用元件特异性结合的蛋白质,是一大类转录调控因子,也是植物中最大的基因家族之一。转录因子可以调节众多下游基因的表达,对植物的生长发育、形态建成、激素调节,以及抵抗多种生物和非生物胁迫具有重要作用。结合近年来转录因子的研究进展,归纳总结了植物非生物胁迫相关转录因子研究的主要策略和方法,包括转录因子结构域、亚细胞定位、转录激活作用、转录因子复合体以及转录因子功能的研究,为植物转录因子的相关研究提供理论和方法的参考。

本书还解决各种复杂的交叉调节,这本书包括关于相声和中央调节的章节;regultory网络;DOFWRKYNAC转录因子的作用;锌指蛋白;CRISP/ cas9基因编辑器;C-repeat (CRI)结合因子(CBFs)/脱水响应元件结合因子(DREBs);影响盐、冷和磷胁迫水平的因素,以及在纳米和植物相互作用中参与的三端调节。

这本书主要谈论了三点,(1)基于植物转录调节网络的发现,讨论了植物的非生物胁迫耐受性和适应机制。(2)介绍了植物干旱、盐胁迫、冷胁迫和热胁迫的多种调控基因网络。(3)强调植物中紧迫的气候变化问题,以及使用包括基因组编辑在内的现代生物技术工具缓解气候变化。

全球人口正以令人担忧的速度增长,预计到2050年将超过9.7亿;然而,由于全球气候变化带来的非生物胁迫,农作物产量和生产力正在下降。干旱和盐渍化影响了约10%的可耕地,导致全球重要作物的平均产量下降50%以上。极端温度和渗透胁迫等多种非生物胁迫可以同时发生,从而增加了这些环境胁迫的复杂性。在非生物胁迫中得到sirredd的基因范围是控制胁迫信号转导和修正基因表达的调节蛋白,并可能在胁迫反应中发挥作用。它们包括几种转录因子(tf),描述了在应激信号转导途径中各种转录调节机制的作用,蛋白激酶(MAP激酶、CDP激酶、受体蛋白激酶),以及负责调节应激信号和基因表达的蛋白磷酸酶和蛋白酶。现代基因工程技术是提高植物产量和对极端温度、土壤盐度、干旱和重金属胁迫的抗逆性的重要手段之一。因此,破解植物对非生物胁迫的分子机制和发现调控植物对非生物胁迫反应的非生物胁迫相关基因是培育具有非生物胁迫耐受性的植物的必要条件。近几十年来,该领域在确定植物抗非生物胁迫调节基因的作用方面取得了许多新的进展。这些新基因和途径的发现、表达模式的分析以及这些基因在作物非生物胁迫适应过程中的功能的确定,为抗非生物胁迫基因工程植物的发展提供了新的前景。在《植物抗非生物胁迫的转录因子》一书中,作者试图加入一些章节,描述转录因子在破译植物转录调控网络中的作用,以及重要植物物种抗非生物胁迫的发展。

这本书为研究人员,教师和研究生提供了有组织和包容性的参考资料,涉及到植物的非生物胁迫耐受性转录调控网络。这些章节是由植物生物技术和植物胁迫生物学领域的国际和国内知名的研究人员和院士撰写的。Wani博士编辑这本卷,其中高质量的章节都是由未来的科学家和研究人员写的,他们是各自领域的专家。有人预言本书将成为科学家、研究生和研究人员使用最先进的生物技术工具研究植物的非生物耐受性的宝贵参考资料。

本书作者Shabir H. Wani博士是印度查谟和克什米尔地区斯利那加的克什米尔农业科学和技术大学Khudwani山区田间作物研究中心遗传和植物育种助理教授(高级级别)。他是印度植物研究学会的成员。作者曾被植物研究学会授予青年科学家奖(农业)。最近,他还在美国密歇根州立大学植物、土壤和微生物科学系担任访问科学家。

 

本书目录:

贡献者

前言

 

1 dna单指结合(Dof)转录因子在植物抗非生物胁迫中的作用

1. 简介

2. Dof域结构及其目标位置

3.Dof tf在非生物耐应力中的作用

4. 盐、寒冷和干旱的压力

5. 温度和热应力

6. Dof tf在响应光周期中的作用

7. Dof tf与其他蛋白质的蛋白-蛋白相互作用

8. 未来的视角

参考文献

 

2 WRKY转录因子在植物抗生物和非生物胁迫中的作用

1. 背景

2. WRKY结构与作物种间分布

3.WRKY转录因子在植物细胞中发挥多种作用

4.WRKY转录因子显著提高了植物的非生物和生物胁迫耐受性

5.结论

参考文献

 

3 锌指蛋白:植物非生物抗逆性基因的新来源

1. 简介

2. ZFPs的生物学功能

3.锌指蛋白:trripion因子的Atolin生物tenoloye

4.抗逆境品种中蛋白质的作用

5. ZFP:用于制造非生物的蛋白质:

6.用于植物改良的ZFP家族类型

7.锌手指蛋白在非生物胁迫中的应用

8.锌蛋白品种的未来前景

9.结论

参考文献

进一步的阅读

 

4水稻NAC转录、因子家族:耐胁迫水稻研究进展

1.简介

2.水稻中的NAC tf

3.耐应力NAC tf

4.NAC tf的多效性功能

5.结论

参考文献

 

5 基于CRISPR/ cas9的基因组编辑,专注于转录因子,用于植物改良

1.简介

2.影响植物生长发育的非生物胁迫

3.转录因子及其在对抗非生物胁迫中的作用

4.基因组编辑:它是什么?它是如何工作的?

5.为什么选择CRISPR/Cas9?

6.crispr /Cas9基因在植物中的应用

7.未来的视角

8.使用CRISPR/Cas9设计基因组编辑实验的实践表皮

参考文献

 

6 玉米抗旱性转录因子的研究

1.简介

2.玉米对干旱胁迫的反应

3.干旱胁迫基因过表达工程研究

4.玉米干旱相关转录因子活性研究

5.玉米转录因子活性的调控

6.结论

参考文献

 

7 植物耐盐胁迫的主要转录因子家族

1.简介

2.盐胁迫对植物的影响及信号通路

3.应激反应中的主要转录因子家族

4.结论与展望

参考文献

 

8 诱导启动子在植物盐度胁迫中的调控

1.简介

2.盐生植物作为筛选盐反应基因的资源:这些基因启动子的分析

3.诱导启动子调节盐胁迫下糖基植物离子转运的证据

4.含有诱导启动子的基因的证据,与盐胁迫下的信号和渗透保护有关

5.结论

6.未来的视角

致谢

参考文献

 

9 植物耐寒性关键转录因子的作用

1.介绍

2.冷应激:类型和影响

3.冷应激感

4.耐冷应力

5.冷诱导蛋白表达

6.抗寒的转录因子

7.结论

参考文献

进一步的阅读

 

10 植物热胁迫转录因子研究进展

1.简介

2.植物热胁迫与转录因子激活

3.不同类型的植物热胁迫转录因子

4.热应激因子领域的基因工程和转基因方法

5.结论

致谢

参考文献

进一步的阅读

 

11 转录因子及其在作物抗磷胁迫中的作用

1.简介

2.TF家族参与pi胁迫耐受性

3.TF在耐pi胁迫植物发育中的作用

4. miRNAsPi胁迫耐受中的作用

5.其他小rna在抗pi胁迫中的作用

6.结论和未来展望

致谢

作者的贡献

参考文献

进一步的阅读

 

12 植物氮胁迫适应的主要转录因子家族

1.简介

2.氮敏感、初级硝酸盐反应(PNR)和氮饥饿反应(NSR)

3.不同类型的转录因子调节植物对环境胁迫和氮有效性的反应

4. nlp对氮吸收和同化的调控

5.转录因子在硝酸盐调控的根结构修饰中的作用

6.靶向转录因子调控NUE

7.结论和未来展望

致谢

参考文献

 

13 工程转录因子:开发非生物耐压作物的新兴策略

1.简介

2.非生物胁迫中的转录因子

3.利用转录因子操纵基因通路以增强抗应激能力的策略

4.结论及未来展望

参考文献

 

索引

 

邹娟  武大生科院 博士研究生