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“霉素”家族杂谈——“赤霉素”易名“赤每素”遐想

已有 5003 次阅读 2012-1-26 15:50 |个人分类:语言文化杂谈|系统分类:人文社科| 亚健康, 霉素

   据有关媒体消息,不少健康心切的国人被“亚健康”概念涮了一把。这一把可不轻,持续数年之久。亚健康据说纯粹是土产,从未出过国门,可谓养在深闺人未识。我当时其实也觉得纳闷,怎么百分之六七十人口就亚健康了?由洋人不识的“亚健康”,我想到了正宗舶来品——“霉素”家族。
  “霉素”家族中,大名鼎鼎者,当数青霉素也。就抗生素而言就有:青霉素、红霉素、土霉素、氯霉素、交沙霉素、克拉霉素、吉他霉素等。
   霉素家族虽名为霉素,实为克霉素,乃人类的医学守护神之一。此处只是就字面含义生发的一些闲言,随便说说。抗生素(antibiotics)抗生还是保生,字面也是难以揣测。据称,“抗生素以前被称为抗菌素,事实上它不仅能杀灭细菌而且对霉菌、支原体、衣原体等其它致病微生物也有良好的抑制和杀灭作用,近年来通常将抗菌素改称为抗生素。”由此推知,抗生素之“生”指致病微生物之“生”。由“抗菌”突然转到“抗生”,我总感觉有些别扭,可否称作“抗微素”(可能也是以偏概全),以避免“杀生”的联想。
   对于霉素家族我所知甚少,所以有此感想全由赤霉素而起。翻读《植物生理学》(潘瑞炽主编,高等教育出版社,第5版),书中介绍“赤霉素是从水稻恶苗病的研究中发现的。患恶苗病的水稻植株之所以发生徒长,是由病菌分泌出来的物质引起的。这种病菌称为赤霉菌,赤霉素的名称由此而来。现已知,植物体内普遍存在赤霉素,它是调节植株高度的激素。”
  赤霉素,是广泛存在的一类植物激素。其化学结构属于二萜类酸,由四环骨架衍生而得。可刺激叶和芽的生长。已知的赤霉素类至少有38种。赤霉素应用于农业生产,在某些方面有较好效果。例如提高无籽葡萄产量,打破马铃薯休眠;在酿造啤酒时,用GA3来促进制备麦芽糖用的大麦种子的萌发;当晚稻遇阴雨低温而抽穗迟缓时,用赤霉素处理能促进抽穗;或在杂交水稻制种中调节花期以使父母本花期相遇等。
  青霉素可能仍为克霉家族的龙头老大,赤霉素似乎走的是生长激素的路子,而且几乎是生物必备。此种情形下,再霉来奄去(“奄”往往有瞬息、走低之势。此处戏谐“眉来眼去”)的,好象不太光明正大。既然绝大多数植物缺它不可,何不索性改名“赤每素”,也去去霉味?
 
下面附上一篇有趣的新近报道(来源于绿谷生物网http://www.ibioo.com):
 
                                赤霉素(GAs)对杨树侧根生长发育的重要影响
Update:2010-05-13From:Plant Cell
 
 
 
 
 
 
 
   压力不只是人类的专利。树木也同样需要面对压力。干旱和水涝,丧失养分,环境污染及气候改变等问题,对于树木而言都是压力,学术界称之为胁迫。如何帮助树木和农作物迅速而有效的适应胁迫,是从事植物科学研究者急需解决的迫切任务。

   美国密歇根科技大学的科学家发现了杨树的一种适应土壤环境变化的新分子机理,也就是一些控制此过程的部分基因开关。研究者希望通过利用生物技术及选择性育种的方式改变杨树的抗胁迫能力。

   "我们希望理解其中的发生机制,我们能娴熟的操作此系统使植物能更快更好的适应客观条件",来自密歇根科技大学森林与环境科学的副教授Victor Busov说道。Victor Busov为此文的通讯作者。此研究成果发表于2010年3月份的The Plant Cell 杂志上。参与该研究的还有美国乔治亚大学,俄勒冈州立大学以及北京林业大学的研究人员。杨树是目前唯一一个全基因组测序完成的树种。他们分析了杨树基因组中数以千计的基因。研究者正在寻求一种调控机制。这种机制直接关系着植物是在地面部分的繁盛以及合适的恰当的土壤条件充分补充其地下部分根系的发达程度。

   赤霉素(Gibberellins,简称GAs)在其中扮演了关键的角色。"在根的发育过程中,赤霉素的作用了解的不多",Busov说到,"特别是关于赤霉素对侧根的影响的研究更是少。"Busov解释说,"侧根如同海绵,在土壤中吸收着养料和水份。"

   研究发现赤霉素与其他植物激素相互作用,共同决定了植物的根应该是向地上生长还是向地下生长。"从分子水平来看,赤霉素和生长素有着自己的通信方式",Busov称,通过与正常野生型杨树的对比试验,他们发现赤霉素浓度越多,其茎长得越好,而侧根发育则差。当通过突变相关基因或者RNAi技术等使植株不产生赤霉素时,植株显得非常矮小,但是他们的侧根长得繁盛。、人工添加赤霉素作用于缺乏赤霉素而弱小的杨树时,结果恰好颠倒了过来。这些杨树长得非常高,而侧根基本上就没有发育。

   "显然,缺少赤霉素的杨树,其地下部分长得好,赤霉素促进了地上部分的生长",Busov说,"关于这个自然规律,我们知道的并不多。它总是在地下生长和地上生长之间寻求一种平衡。一般来说,这种平衡获得了很好的维系。只是有时会在地下受到土壤环境的一些影响。"The Plant Cell科学编辑Kathleen Farquharson在同期发出评论文章中写道:"此研究为如何利用激素控制侧根发育提供了新方向"。

原文出处:

The Plant Cell doi:10.1105/tpc.109.073239

Gibberellins Regulate Lateral Root Formation in Populus through Interactions with Auxin and Other Hormones
Jiqing Gou a, Steven H. Strauss b, Chung Jui Tsai c, Kai Fang d, Yiru Chen a, Xiangning Jiang d and Victor B. Busov a

a School of Forest Resources and Environmental Science, Michigan Technological University, Houghton, Michigan 49931-1295
b Department of Forest Ecosystems and Society, Oregon State University, Corvallis, Oregon 97331-5752
c Warnell School of Forestry and Natural Resources, Department of Genetics, University of Georgia, Athens, Georgia 30602-2152
d National Engineering Laboratory for Tree Breeding, College of Life Sciences and Biotechnology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, People's Republic of China

The role of gibberellins (GAs) in regulation of lateral root development is poorly understood. We show that GA-deficient (35S:PcGA2ox1) and GA-insensitive (35S:rgl1) transgenic Populus exhibited increased lateral root proliferation and elongation under in vitro and greenhouse conditions, and these effects were reversed by exogenous GA treatment. In addition, RNA interference suppression of two poplar GA 2-oxidases predominantly expressed in roots also decreased lateral root formation. GAs negatively affected lateral root formation by inhibiting lateral root primordium initiation. A whole-genome microarray analysis of root development in GA-modified transgenic plants revealed 2069 genes with significantly altered expression. The expression of 1178 genes, including genes that promote cell proliferation, growth, and cell wall loosening, corresponded to the phenotypic severity of the root traits when transgenic events with differential phenotypic expression were compared. The array data and direct hormone measurements suggested crosstalk of GA signaling with other hormone pathways, including auxin and abscisic acid. Transgenic modification of a differentially expressed gene encoding an auxin efflux carrier suggests that GA modulation of lateral root development is at least partly imparted by polar auxin transport modification. These results suggest a mechanism for GA-regulated modulation of lateral root proliferation associated with regulation of plant allometry during the stress response.

 

CCC(本博主简称)注:为免偏见,略求全面,现再附上侧根发育的延伸阅读: 

                                    一氧化碳如何诱导油菜侧根形成

   据最新出版的Journal of Integrative Plant Biology(《植物学报》)杂志2007年第七期报道,一直被认为是有毒气体之一的一氧化碳(CO),可以通过一氧化氮(NO)信号来介导,从而诱导油菜的侧根形成。众所周知,根系是植物体的一个重要组成部分,植物体正常生命活动所需要的水分和矿质营养物都是由根系从土壤中吸收而来,同时根系对植物体具有机械支撑作用。因此根系发育的好坏直接影响着植物体的生长状况,因而与农业生产息息相关。众所周知,在种子萌发后只能形成一条主根,其后产生的不定根的数目也是有限的,因此侧根的发生对于形成庞大的根系不可缺少的。



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