DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
system: [SYSTEM]

user: 6. 结语 1) 受自然和社会发展变化双重影响，当前澜湄流域内主要存在的问题是水资源需求难以均衡满足和水资源安全难以得到保障，同时这也是水分配的难点所在。各国在过去的合作与争端过程中积累的大量经验，如今在机构与平台、合作机制等方面已有较好的合作基础与成果，全流域合作也符合各国的发展需求，澜湄合作已经处于全面合作阶段。 2) 分析了三种基本分配模式在澜湄流域的适用性，结果表明均存在一定的局限性，全局分配模式操作简单、结果明确，但难以适应环境变化；项目分配模式利于提高水资源利用效率，但难以协调全流域开发；流域整体规划分配模式对流域合作和理论要求较高，当前还难以达到实施条件。因此三种基本分配模式均无法作为单一模式在澜湄流域进行应用。 3) 基于澜湄流域合作进展和水资源问题，提出一种适用性复合分配模式，相比单一分配模式更具有灵活性、安全性和前瞻性，更适合澜湄流域实际，能在一定程度上解决澜湄流域水需求均衡满足和水安全保障问题，并提高水资源利用效率。 4) 为了实现流域水利益合理分配，各国应继续加强流域合作、增强互信，提高水资源利用效率。未来应更多关注水资源分配方法、水利益共享与补偿机制研究，提高分配方案公平合理性。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 本研究以北京高校78名学生为研究对象，采用定量与定性相结合的研究方法，利用简化跨文化敏感度量表(ISS-15)调查了其跨文化敏感度，并通过相关性分析、回归分析以对跨文化敏感度与英语听说能力的关系进行了研究。结果表明，跨文化敏感度与英语听力能力无显著相关性，但与英语口语能力成显著正相关。跨文化敏感度五个因子(交际参与度、交际信心、交际愉悦度、差异认同感和交际专注度)对英语听说能力发展的影响存在差异。本研究不仅对学生如何增强跨文化能力以及提高英语听说能力具有启发意义，同时也为教师改善跨文化教学以有效促进学生英语听说能力的提高提供了指导和建议。 关键词 :跨文化敏感度，英语听力能力，英语口语能力，相关性研究，回归分析 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 近年来，随着国际交流与合作的加深，越来越多的学生拥有了跨文化交流的机会和经验。然而层次不一的英语听说能力影响着跨文化交际的效率和成果。学生的自信心和移情等情感因素影响其英语听说学习效果及能力发展 [ 1 ]，又因跨文化敏感度(intercultural sensitivity)属于跨文化交际中的情感面向，因此本研究借助跨文化交际和二语习得相关理论，以78名北京高校学生为研究对象，通过问卷调查和半结构访谈，探讨了北京高校学生跨文化敏感度现状，以及跨文化敏感度与英语听力、口语能力的关系。
system: [SYSTEM]

user: 2. 研究背景 2.1. 跨文化敏感度概念 跨文化敏感度这一概念最早由学者Bennett (1981)提出 [ 2 ]，跨文化敏感度发展模型于1986年建立 [ 3 ]。随后，Bhawuk [ 4 ]，Starosta [ 5 ] 等学者进一步完善了该理论。 学界一般认为，跨文化能力包括认知、情感和行为层面，跨文化敏感度是跨文化能力的情感层面。跨文化敏感度是指交际者发展积极的情感，理解和欣赏文化差异，促进得体且有效交际的能力，主要包括六个方面：自尊，自我监控，开明，移情，互动参与，不武断 [ 6 ]。根据Chen & Starosta的设计，跨文化敏感度具有五个因子，分别为交际参与度(interaction engagement)、差异认同感(respect for cultural difference)、交际信心(interaction confidence)、交际愉悦度(interaction enjoyment)和交际专注度(interaction attentiveness) [ 5 ]。 2.2. 跨文化敏感度与二语学习 在国内，对跨文化敏感度的研究起步较晚，多聚焦于其影响因素研究、其与跨文化交际能力的相关性研究，或是应用相关量表进行样本测试。尽管学界认可跨文化交际对于培养英语思维的重要性 [ 7 ]，但少有文献探讨跨文化交际能力或跨文化敏感度与二语习得的互动可能。张芝花(2015)通过实证研究探究了跨文化敏感度对英语文化负载词汇习得的影响 [ 8 ]；然而，听说作为二语核心能力尚未得到充分重视。目前，运用跨文化敏感度相关理论及相关量表来探讨其与英语听说能力关系的实证研究十分罕见。 2.3. 跨文化敏感度与二语学习 近年来，我国学者就英语听说能力培养中的情感因素做了一系列研究。邓巧玲(2015)通过听力元意识、听力焦虑和听力水平的相关性研究，指出听力元意识与听力水平密切相关，听力焦虑对听力水平产生了显著负面影响 [ 9 ]。吕红艳(2010)通过调查发现学生的口语焦虑程度较高且与口语成绩呈显著负相关 [ 10 ]。张俊因(2006)通过行为过程归因分析发现学习者动机越大、信心越足，口语能力提升越快 [ 11 ]。鲁俐与李芳媛指出在提升学生听说能力的策略研究中，学生的主观能动性，包括个人情感和互动倾向应该得到重视 [ 12 ]。 根据Krashen的研究，英语学习者参与学习的心态及情感倾向会对学习产生不同的情感过滤作用 [ 13 ]。跨文化敏感度与英语听说学习中的情感因素有所呼应：具体来说，跨文化敏感度中的五因子，即交际参与感、交际信心、交际愉悦度、差异认同感和交际专注度即是听说情感过滤中的影响因素。跨文化交际，不仅是英语听说学习的目的之一，也是锻炼英语听说能力的过程。因此，将跨文化敏感度与英语听说能力相关联，探讨其互动可能，是提升大学生英语语言能力研究的重要尝试。本研究假设，跨文化敏感度或为影响学生英语听力、口语水平的内在因素之一。具体研究问题如下： 1) 北京高校学生跨文化敏感度的总体水平及跨文化敏感度五个因子上的水平； 2) 跨文化敏感度及其五个维度与英语听力能力的关系； 3) 跨文化敏感度及其五个维度与英语口语能力的关系。
system: [SYSTEM]

user: 3. 研究方法 3.1. 被试 本研究的研究对象是来自北京各高校的78名学生，均有一定的跨文化交流经历，例如海外实习、海外留学、语伴交流、外教课程等，来自英语、心理、国际关系、金融等不同专业。 3.2. 研究工具 1) 简化跨文化敏感度量表(ISS-15量表)。先前关于跨文化敏感度和英语口语能力的研究中采用的均是Chen & Starosta的量表 [ 14 ] [ 15 ]，未考虑到该量表对于中国学生的适用度。本研究采用Zhou & Wang (2016)在Chen & Starosta原量表的基础上改良的简化量表 [ 16 ]。研究表明该量表对于亚洲人有更高的信度和效度。量表共有15项，包括交际参与度、交际信心、交际专注度、交际愉悦度和文化差异认同感五个因子。 2) 听说能力测试。本研究通过问卷收集了调查对象最近一次的托福听力、口语成绩。托福考试成立时间长、全球覆盖面广，得到了教育界的广泛认可，具有较高的信度和效度。不仅如此，其听力考试题目取自于ETS建立的大型真实语料库语料，具有语境真实的特点 [ 17 ]，其口语考试的评分标准和观测指标包括口语发音、词汇和语法结构使用、话题展开和表达逻辑、表达流利度等 [ 18 ]，充分考虑到了跨文化交际的实际要求，较好地考察了学生实际的跨文化交流能力。 3.3. 数据收集与分析 本研究采取了线上、线下发放问卷的调查方式，共收回有效问卷78份。随后抽取了16名调查对象，采用笔者自编的半结构式访谈提纲进行访谈。本研究利用spss 26.0软件，采用皮尔逊相关分析和逐步多元回归分析两种手段对问卷结果进行数理统计分析。
system: [SYSTEM]

user: 5. 定性研究结果与分析 本研究抽取了16名被试进行了半结构式访谈(访谈提纲见附录)。其中8名受访者跨文化敏感度总分高于平均分(57.7分)，8名受访者跨文化敏感度总分低于平均分。 5.1. 跨文化敏感度现状 在访谈中，受访者被要求评价自己在跨文化敏感度各方面的表现，并谈一谈表现好与不好的原因。 在受访者中，有12名受访者(75%)表示自己在差异认同感方面表现较好。事实上ISS量表亦显示被试的北京高校学生差异认同感得分较高。而在表现欠缺因素的方面，受访人自我观感中最为显著的是交际信心：有11人(68.75%)表达自己较为欠缺交际信心。这与定量分析结果是一致的。 欠缺交际信心的原因主要可分为三个方面，一是性格原因。内向性格的人会在交际过程中害羞。缺乏自信的人在交际中亦没有足够的交际信心。二是经验和能力原因。不熟悉专业词汇或准确、地道的表达、语音语调不标准都会使得跨文化交流中信心缺乏。同时，缺少练习、经验不足，加上对交流的高要求也会使得交际信心减弱。三是维护面子。过于害怕引起尴尬使得对话失败。 5.2. 跨文化敏感度五因子与英语听说能力 在访谈中，受访者被要求谈一谈其对跨文化敏感度的五个因素与英语听说能力关系的认识。 1) 交际信心 在定量分析中，我们发现交际信心与听力成绩、口语成绩都具有一定的相关性。因此可以认为，提高跨文化交际信心有利于提高英语听力和口语表达能力。 交际信心对听力的影响主要体现在两方面，一是态度上，可以更认真地倾听对方的话。二是心态更放松，较少出现紧张情绪。亦有受访者提及，在交际信心高的情况下，对连音的灵敏度会提高。 交际信心对口语表达的影响主要体现在四个方面。一是文化负载词学习效率得到提高。二是口语内容的丰富度提高，且会积极学习并使用更多新表达。三是口语表达的语法、准确性得到提高，且表达的逻辑性增强。四是表达的流利度提高。因此，交际信心强，则能更好地在跨文化交流中锻炼听力，提高口语表达能力。 2) 差异认同感 在定量分析中，我们发现对文化差异的尊重与口语成绩相关。受访者认为，差异认同感对口语表达的影响主要体现在三方面。一是保证口语交际的顺利进行，避免交际冲突。二是提高口语用词的丰富性和准确性。因为只有尊重文化差异，才会主动地了解文化背景并学习地道表达，因此会更容易理解并学习文化负载词和俚语。这与张芝花 [ 8 ] 的研究结论一致，“学生越是从心理上能够认同、接受和欣赏不同文化之间的差异，他们就越能更好地理解和掌握文化负载词汇”。三是尊重文化差异使得口语表达更得体，在一些敏感话题的表达上更注意使用委婉语。值得注意的是，在先前的研究中 [ 14 ] [ 15 ]，差异认同感被认为与英语口语能力无显著相关性。这是因为本研究采用的是对亚洲人信效度更高的简化量表；另一方面，本研究用托福口语成绩衡量口语能力，托福口语考试标准本身贴合实际交际场景，纳入了更多文化因素。 3) 交际愉悦度 通过多元线性回归分析，我们发现在跨文化敏感度与英语口语成绩的回归模型中，交际愉悦度与英语口语成绩成负向关系。在访谈中，有一部分受访者认为愉悦的心情使谈话更为轻松流畅，有助于听力理解和口语发挥。但也有一部分受访者指出交际愉悦度与英语听说无显著关系：有位受访者表示“即使交际不愉悦，也能理解对方。”同时，有受访者表示“负载词理解有提升，因为会更愿意反复确认词意。在交际中会说的更少但是更准确”，这表明在交际不愉悦的情况下，反而有利于加深对于文化负载词的理解，有助于提高口语表达的准确度。这一点可以对回归分析的结果作出解释。 4) 其他因素 在定量分析中，交际参与度、交际专注度与听力、口语成绩的相关不显著。而在定性访谈中，访谈者表示交际参与度高、交际专注度高会更好地融入跨文化交流，对口语表达流利度以及准确度有一定促进作用。本研究认为，定量研究关注的是统计学意义上有显著影响的因子，其研究结果应与定性研究结果综合考虑。从访谈中可知，交际参与度、专注度对于提高听力水平和口语表达水平具有一定的作用。 5.3. 跨文化教学建议 为了进一步增强跨文化敏感度，受访者对于跨文化教学提出了一系列的建议。一是组织海外同学的线上、线下交流活动，例如语伴配对、讲座、文化节活动，促进和英语母语者的交流。二是组织一些特定的外国学生和中国学生一同参与的课程，通过近距离交流克服跨文化交流的心理障碍。三是采用更加真实日常的听说材料教学且所选话题自由。另外，在文化观念上，需培养文化全球化的观念并加强对对象国文化的理解。
system: [SYSTEM]

user: 6. 总结 本研究通过ISS-15量表对78名北京高校学生的跨文化敏感度现状进行了统计分析。研究发现，被试的跨文化敏感度属于中上水平。在跨文化敏感度五个因子上的表现水平高低为：交际参与度 > 差异认同感 > 交际专注度 > 交际愉悦度 > 交际信心。访谈结果表明交际信心欠缺主要与性格、语言能力、交际面子有关。 此外，本研究运用皮尔逊相关性分析和多元回归对问卷数据进行分析。结果表明，交际信心与英语听力和口语成绩显著相关，且能较好解释两者变异。同时，差异认同感、交际愉悦感也对英语口语成绩有一定解释度。跨文化敏感度的其余因子与英语口语、听力成绩无显著关系。 半结构访谈结果对这一关系进行了进一步阐释：当交际信心足、差异认同感强、并在交际中受到一定压力的情况下，受访者可以更高效地进行跨文化交际，增加听说练习机会。同时，在口语流利度、文化负载词词汇习得、文化背景学习方面得到一定提升。受访者指出，跨文化教学中教师可以多组织与海外同学的文化交流活动，并采用语伴配对、情景教学等方式提高学生的跨文化敏感度。 本研究对了解北京高校学生跨文化敏感度现状、以及跨文化敏感度与英语听说能力的关系有一定的启发意义。研究表明，学生应该调整心态，更积极地投入跨文化交际活动，促进英语听说能力的提高；教师也可基于本研究结果，有针对性地改善跨文化教学活动，以提高学生的跨文化交际能力及英语听说能力。 囿于时间、研究者个人能力等方面的限制，本文的样本容量有限，理论分析和数据分析不够深入，希望未来研究在相关问题上扩大样本容量并进行更严谨的实验设计。此外，本研究显示跨文化敏感度与英语口语、听力成绩的相关性存在差异，这一发现亦值得进一步的理论探讨和实验验证。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 研究了一类潜伏期具有传染性的水痘模型，并考虑复发，隔离以及接种疫苗的因素。得到了水痘模型的基本再生数，利用李雅普诺夫第二方法证明水痘模型的全局动力学性态完全由基本再生数所控制。即当基本再生数小于1时，水痘病毒会在人群中逐渐消失；当基本再生数大于1时，水痘病毒不会绝灭并且在人群中形成地方病。 关键词 :水痘模型，基本再生数，地方病平衡点，李雅普诺夫第二方法，全局渐近稳定的 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 水痘是一种由带状疱疹病毒引发的呼吸道传染病，具有较强的传染性，严重时会引起肺炎、病毒性脑炎等疾病。水痘病毒主要通过空气飞沫、直接接触进行传播，它的平均潜伏期约两周。水痘一直是我国儿童发病率居前列的传染病，常在儿童学校或儿童集体场所爆发或流行 [ 1 ]，但目前没有较好的应对措施，因此受到全社会的共同关注。 疫苗接种可以降低水痘的发生率，目前中国陆续有城市将水痘疫苗的接种范围进行扩大，对儿童实现了更好的预防保护。由于水痘具有潜伏期，且潜伏期末具有传染性，传播途径较多以及传播性较强，更重要的是没有针对性的药物，只能依靠自身的自愈性以及服用抗病毒的药物得以痊愈，从而使得水痘疾病的治疗工作进展缓慢，对健康儿童的威胁较大。另外有一些病人在痊愈之后，由于机体免疫能力下降，潜伏在机体内的水痘病毒经过重新活化之后会导致再次发病。人群中一旦发现水痘病人，要尽快将病人进行隔离，避免病人与健康人群进行接触。 对于水痘传染病，国内外已经有一些关于水痘模型的研究，但是仅有少量关于水痘传播的动力学研究。文献 [ 2 ] 对连续水痘模型进行离散化处理，根据水痘的潜伏期长短和传染期状况建立离散模型，对比不同控制措施的发病人数进行控制效果的评价。文献 [ 3 ] 建立了浙江省水痘传播动力学模型，预测未来水痘病例发生情况，比较水痘疫苗不同免疫策略的成本和效益。文献 [ 4 ] 考虑了人口流动、季节性等诸多因素，讨论了水痘长期的流行趋势。基于以上的一些原因，本文考虑了潜伏期具有传染性、疫苗接种、隔离以及复发等因素，建立一个水痘动力学模型，通过应用李雅普诺夫第二方法构造李雅普诺夫函数分析模型的动力学性态。
system: [SYSTEM]

user: 2. 建立模型 在本文中，总人口由六类人构成：t时刻的易感者类 ( S ( t ) ) ，t时刻的疫苗接种者类 ( V ( t ) ) ，t时刻的潜伏者类 ( E ( t ) ) ，t时刻的水痘病人 ( I ( t ) ) ，t时刻的隔离者类 ( Q ( t ) ) 和t时刻的恢复者类 ( R ( t ) ) 。 V ( t ) 描述的是幼儿接种疫苗后的变化情况，疫苗有效接种者获得抗体保护后，随着时间的流逝抗体会逐渐衰减，直至消失，然后疫苗接种者进入易感者类；易感者类 S ( t ) 的个体被水痘患者感染后，会转化为水痘病毒携带者，进入潜伏者类，且具有传染性；潜伏者类 E ( t ) 的个体渡过潜伏期，会出现临床症状，转化为水痘病人；病人康复后获得免疫力，进入恢复者类；但是随着时间的流逝以及恢复者自身免疫力的降低，恢复者会复发而重新成为水痘病人。 Q ( t ) 是描述被隔离的水痘病人，发现水痘病人时，把水痘病人进行隔离治疗。这六类人相互转移的转移框图如图1所示。 N ( t ) 表示t时刻的所有人，则有 N ( t ) = S ( t ) + V ( t ) + E ( t ) + I ( t ) + Q ( t ) + R ( t ) 。 人口的输入率用A表示，p是输入人口接种水痘疫苗的比例，而 ( 1 − p ) 表示输入人口未接种水痘疫苗的比例，自然死亡率和因病死亡率分别用 μ 和d表示， ξ 表示接种疫苗者转化为易感者的转移率， β 1 ， β 2 分别表示水痘病人和潜伏者类的传染率系数，k为潜伏者转化为水痘病人的转移率， ω 是将水痘病人隔离的比率， r 1 ， r 2 是水痘病人和隔离者的治愈率， α 为复发率。根据图1可知，这个模型可以表述为下面的微分方程组： { d S d t = ( 1 − p ) A − β 1 S I − β 2 S E − μ S + ξ V d V d t = p A − ( μ + ξ ) V d E d t = β 1 S I + β 2 S E − ( μ + k ) E d I d t = k E − ( ω + r 1 + μ + d ) I + α R d Q d t = ω I − ( μ + d + r 2 ) Q d R d t = r 1 I + r 2 Q − ( μ + α ) R (1) p = 0 表示系统(1)没有进行水痘疫苗的接种， p = 1 表示完全进行水痘疫苗接种，本文考虑一般情况， 所以p取 p ∈ ( 0 ， 1 ) [ 5 ]。由模型(1)的第二个式子显然有：当 t → ∞ 时， V → V 0 ， V 0 = p A ξ + μ ，由于S，E，I，Q，R未在V的方程中出现，所以可以得到以下的等价系统： { d S d t = ( 1 − p ) A + A 0 − β 1 S I − β 2 S E − μ S d E d t = β 1 S I + β 2 S E − ( μ + k ) E d I d t = k E − ( ω + r 1 + μ + d ) I + α R d Q d t = ω I − ( μ + d + r 2 ) Q d R d t = r 1 I + r 2 Q − ( μ + α ) R (2) 图1. 潜伏期具有传染性的水痘模型的转移框图 其中 A 0 = ξ p μ + ξ A 。 因为微分方程组(2)的等号右端关于因变量是连续并且可微的，所以由微分方程组解的存在唯一性定理可知：经过初始值点 ( S 0 ， E 0 ， I 0 ， Q 0 ， R 0 ) T ∈ R + 5 的解是存在且唯一的；进一步由定理5.2.1 [ 6 ] 可知：经过初始值点 ( S 0 ， E 0 ， I 0 ， Q 0 ， R 0 ) T ∈ R + 5 的解是非负的。利用模型(1)有 N ′ = ( 1 − p ) A + A 0 − μ N − d ( I + Q ) ≤ ( 1 − p ) A + A 0 − μ N 即有 lim t → ∞ N ( t ) ≤ S 0 ，其中 S 0 = ( 1 − p ) A + A 0 μ ，所以 N ( t ) 是最终有界的，从而 S ( t ) ， E ( t ) ， I ( t ) ， Q ( t ) ， R ( t ) 都是有界函数，且模型(2)在区域 Φ 中是正不变的，其中 Φ = { ( S ， E ， I ， Q ， R ) T ∈ R + 5 : S ≤ S 0 ， S + E + I + Q + R ≤ S 0 } 。
system: [SYSTEM]

user: 4. 结语 本文考虑疫苗接种，潜伏期具有传染性，恢复者复发，水痘病人隔离这些重要因素，建立了一个水痘动力学模型，说明了模型的解的适定性和有界性。得到了基本再生数，证明了地方病平衡点的存在性并给出显示表达式。其次，通过利用李雅普诺夫第二方法证明了平衡点的稳定性，可以看出水痘病毒的消失与否完全由基本再生数确定：如果基本再生数小于1，水痘病毒在人群中消失；然而如果基本再生数大于1，水痘病毒在人群中存在且形成地方病。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 类胡萝卜素是一种天然的功能性色素，植物中类胡萝卜素合成代谢调控是个复杂的过程，受多层次、多水平因素的调控；本文阐述了转录水平、环境因子、质体发育和激素对植物积累类胡萝卜素的调控机制。 关键词 :植物，类胡萝卜素，合成代谢，调控机制 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 类胡萝卜素是由异戊二烯为单元组成的萜类化合物，是一种天然的黄色、橙红色或红色亲脂分子。在植物中，类胡萝卜素参与光合作用及多种逆境生理调节。类胡萝卜素是光系统原件的组成成分，在天线复合物中，收集可见光谱中蓝色区域范围内的光波，并且随后将能量传递到叶绿素 [ 1 ]。在植物细胞中，类胡萝卜素在高温和强光下，能通过控制能量的消耗和清除自由基来避免蛋白和叶绿素受到损伤，因此类胡萝卜素能够增强植物对热和光胁迫的耐受性 [ 2 ] [ 3 ]。 类胡萝卜素对人体的健康也起着重要的作用。α、β、γ-胡萝卜素和β-隐黄质等具有较高的维生素A原活性，是人体合成维生素A的前体，能够有效地预防夜盲症、肠胃疾病、麻疹和提高抵抗力 [ 4 ] [ 5 ]。番茄红素和虾青素等具有极强得的氧化性能够猝灭活性氧、清除人体自由基和有效地预防心血管疾病和多种癌症 [ 6 ] [ 7 ]。 尽管植物类胡萝卜素代谢途径中的酶和基因已被广泛研究，但是类胡萝卜素积累的调控机制尚未阐明 [ 8 ]。本文重点综述了近年来有关环境因子、质体发育、激素、转录因子和类胡萝卜素合成代谢途径相关基因的表达对植物类胡萝卜素合成代谢的影响，从多方面了解植物类胡萝卜素积累的调控机制。
system: [SYSTEM]

user: 2. 转录水平的调控 2.1. 类胡萝卜素合成代谢途径相关基因的表达调控 近年来，人们对类胡萝卜素的生物合成途径进行了广泛研究，并且已经在许多植物中鉴定了大部分催化生物合成步骤的酶基因 [ 1 ] [ 9 ]。在植物中，类胡萝卜素的积累是类胡萝卜素生物合成途径中酶基因紧密协调表达的结果，改变类胡萝卜素生物合成途径中酶基因的表达能够有效地调控类胡萝卜素的代谢 [ 10 ]。其中，对八氢番茄红素合成酶基因(PSY)、八氢番茄红素脱氢酶基因(PDS)、番茄红素β-环化酶基因(LCYb)和番茄红素ε-环化酶基因(LCYe)研究较多。Zhang等 [ 11 ] 将柑橘(Citrus reticulata)的PSY基因转入金桔中，结果显示果实中番茄红素的积累量显著增多。Zhang等 [ 11 ] 将柑橘(Citrus reticulata)的PSY基因转入金桔中，超表达柑橘PSY基因能显著地增强转基因金桔果实中番茄红素的积累。Fraser等 [ 12 ] 超表达番茄(Solanum lycopersicum)的PSY1，可使转基因番茄成熟果实中总类胡萝卜素含量增加了3.5倍，其中八氢番茄红素、六氢番茄红素、番茄红素和β-胡萝卜素的含量显著高于野生型番茄。Maass等 [ 13 ] 在拟南芥(Arabidopsis thaliana)种子的愈伤组织中超表达PSY，发现转基因拟南芥种子愈伤组织中类胡萝卜素总含量增加了10倍并改变了其转基因愈伤组织中类胡萝卜素各组分含量的变化；野生型拟南芥种子愈伤组织中主要积累的是叶黄素，而转基因种子愈伤组织中主要积累的则是β-胡萝卜素，其次是叶黄素。程珍霞等 [ 14 ] 将秋橄榄(Elaeagnus umbellate)的PDS基因在番茄中超表达，发现转基因番茄成熟果实中番茄红素的含量较野生型上升了2倍。在柑橘果实成熟过程中LCYb的表达对果实中类胡萝卜素的积累具有显著地影响，LCYb的高水平表达能够促使番茄红素向β使分支途径代谢，而LCYb表达的下降能够促进果实番茄红素的积累 [ 15 ] [ 16 ]。Zeng等 [ 17 ] 利用RNAi技术抑制小麦(Triticum aestivum)中LCYb的表达，发现转基因小麦籽粒中β-胡萝卜素和叶黄素含量下降，而番茄红素的含量与野生型相比显著上升。Diretto等 [ 18 ] 利用RNAi技术特异地沉默马铃薯(Solanum tuberosum)块茎中LCYe的表达，发现转基因马铃薯块茎中总类胡萝卜素含量上升的2.5倍，其中β-胡萝卜素含量增加了14倍。在油菜(Brassica napus)种子中，沉默LCYe的表达导致其总类胡萝卜素含量增加了2.6到41.7倍，其中叶黄素含量增加了1.9到22倍 [ 19 ]。综上，通过调控类胡萝卜素合成代谢途径中关键基因表达，可以调控植物组织中不同类型的类胡萝卜素的积累。 2.2. 转录因子的调控 近年来，一些转录因子通过调控类胡萝卜素代谢途径中相关基因的表达从而调控植物中类胡萝卜素的合成代谢均已被报道。RIN (Ripening inhibitor)是MADS-box家族转录调控因子的成员，在植物中调控营养生长、开花时间和花的发育等过程中发挥重要的作用 [ 20 ]。在番茄果实组织中，RIN通过与番茄PSY1的启动子相互作用来调节类胡萝卜素积累 [ 21 ]。STAY-GREEN1 (SGR1)编码的SGR1蛋白质在番茄叶片和果实中叶绿素降解调节中其关键作用。研究发现番茄中SGR1与PSY1能直接相互作用以抑制PSY1在果实成熟过程中的活性来抑制番茄红素与β-胡萝卜素的积累 [ 22 ]。RAP2.2属于AP2/ERF (APETALA2/Ethylene-responsive factor)转录因子基因家族，是一种植物体内响应于乙烯的转录因子，在拟南芥中RAP2.2能特异地结合在PSY和PDS的启动子上抑制PSY和PDS的表达，从而减少类胡萝卜素的积累 [ 23 ]。在拟南芥发育过程中，PIF1 (Phytochrome interacting factor 1)能够直接与PSY的启动子中G-box顺式作用元件结合以抑制PSY的表达，从而调控类胡萝卜素的合成代谢 [ 24 ]。在番茄中PIF1a能够与PSY1基因启动子中PBE-box顺式作用元件相结合，从而抑制PSY1的表达，抑制类胡萝卜素的合成 [ 25 ]。最近，邓秀新院士课题组从柑橘中分离获得了一个调控LCYb基因的转录因子MADS6，该转录因子可以直接调控LCYb1、PSY、PDS和CCD1等基因表达，协同正调控类胡萝卜素代谢，而且MADS6还参与其他代谢途径调控，进而引导代谢流特异进入类胡萝卜素代谢通路 [ 26 ] (见图1)。 图1. 植物类胡萝卜素合成代谢途径(参考Liu等和Lu等 [ 26 ] [ 27 ])。PSY，八氢番茄红素合成酶；RIN，成熟抑制剂；PDS，八氢番茄红素脱氢酶；ZDS，胡萝卜素脱氢酶；PIF，植物色素互作因子；LCY，番茄红素环化酶基因
system: [SYSTEM]

user: 3. 环境因子的调控 3.1. 光的调控 光是影响植物发育和类胡萝卜素合成代谢的重要环境因子 [ 28 ]。Ma等 [ 29 ] 用红光的LED处理离体培养的柑橘果皮，发现LED红光能够增强PSY、PDS、ZDS、LCYb1、LCYb2、β-胡萝卜素羟化酶基因(HYb)和玉米黄质环化酶基因(ZEP)的表达并且提高了柑橘果皮中β-隐黄质的含量。Llorente等 [ 2 ] 将绿熟期的番茄果实分成两半后，分别用红光/远红光比例的不同的光波处理，发现红光/远红光比例高的处理组番茄果实中番茄红素和β-胡萝卜素的含量极显著高于红光/远红光比例低的处理组番茄果实。光刺激类胡萝卜素的生物合成，并调节质体结构的发展，以适应这些光保护色素。其中，高比例红光/远红光更加刺激类胡萝卜素的生物合成。 Zhang等 [ 30 ] 分别用以不同光强的LED蓝光为光源体外培养温州蜜柑(Citrus unshiu)和甜橙(Citrus sinensis)的果囊组织，以100 μmolm −2 ∙s −1 LED蓝光为光源离体培养4周后，温州蜜柑中总类胡萝卜素含量显著提高，其中β-隐黄质含量上升最为明显；而甜橙中总类胡萝卜素含量极显著提高；以50 μmolm −2 ∙s −1 LED蓝光为光源能够显著促使温州蜜柑和甜橙果囊组织中类胡萝卜素的含量均极显著上升。 3.2. 温度的调控 温度对类胡萝卜素的积累尤为重要，温度在18℃~26℃时番茄红素合成活性最高，而温度低于10℃或高于30℃时，植物中番茄红素的合成受到抑制 [ 31 ]。低温处理成熟的番茄果实，PSY、PDS、ZDS的表达受到抑制，从而使番茄合成和积累水平下降 [ 32 ]。崔彤彤等 [ 33 ] 用不同的温度恒温培养龙眼(Dimocarpus longan)胚性愈组织，培养温度为20℃、30℃和35℃的龙眼胚性愈组织中类胡萝卜素含量均高于培养温度为25℃的龙眼胚性愈组织；随着培养温度得的升高龙眼胚性愈组织中类胡萝卜素含量呈先上升后下降趋势。Yang等 [ 34 ] 分别用不同温度恒温培养烟草，发现培养温度为18.5℃的烟草叶片中类胡萝卜素的含量在0~60 d显著高于培养温度为23.5℃的烟草叶片；而培养温度为28.5℃的烟草叶片中类胡萝卜素含量在0~60 d显著低于培养温度为23.5℃的烟草叶片。 3.3. CO 2 的调控 Zhang等 [ 35 ] 研究发现CO 2 的富集能够显著增加番茄果实发育过程中番茄红素、β-胡萝卜素和总类胡萝卜素的含量，其中红果期番茄红素、β-胡萝卜素和总类胡萝卜素的含量最高。张朋等 [ 36 ] 对高浓度CO 2 环境下大豆叶片中类胡萝卜素含量进行分析，发现CO 2 浓度的升高能够促进大豆叶片类胡萝卜素的积累。张志朋 [ 37 ] 对大棚番茄进行CO 2 施肥，经施肥后番茄果实成熟各个阶段的番茄红素、β-胡萝卜素和总类胡萝卜素含量均显著高于对照组。Dhami等 [ 38 ] 用高浓度(800 ppm) CO 2 培养拟南芥，与对照组相比高浓度培养的拟南芥嫩叶中总类胡萝卜素含量上升了20%，其中叶黄素、β-胡萝卜素、紫罗黄素和新黄质含量显著上升。
system: [SYSTEM]

user: 4. 质体发育的调控 在植物细胞中质体是类胡萝卜素生物合成和储存的场所，质体分别以多种形式存在，分别为前质体、淀粉体、黄化体、白色体、叶绿体和有色体等，除了前质体，其他形态的质体均有合成和贮存类胡萝卜素的能力 [ 8 ]。质体的发育是调控类胡萝卜素积累的重要因素，番茄高色素突变体hp1、hp2和hp3的果实细胞中发现质体体积的增加为类胡萝卜素积累提供更大的贮存空间从而促进类胡萝卜素的积累 [ 39 ]。Sauret-Gueto等 [ 40 ] 用膦胺霉素筛选得到拟南芥叶绿体缺陷突变体rif10，发现叶绿体发育的缺陷抑制了突变体rif10中叶黄素、β-胡萝卜素、紫罗黄素和新黄质的积累。 在植物中，类胡萝卜素合成和贮存的场所主要在叶绿体和有色体中，其中有色体的发育对调控类胡萝卜素的合成代谢和贮存起着至关重要的作用 [ 41 ] [ 42 ]。 OR (ORANGE)蛋白是PSY的主要转录后调控因子，在转录后水平调控PSY蛋白的丰度从而调控类胡萝卜素的合成代谢，并且OR能够调控调控白色体和叶绿体向有色体分化从而调控类胡萝卜素的积累 [ 43 ] [ 44 ]。Lu等 [ 45 ] 利用图位克隆的方法从花椰菜(Brassica oleracea)中成功克隆了OR的突变基因即OR中插入了一个长末端重复序列反转录转座子，并将OR突变基因转化到野生型花椰菜中，发现OR的突变能够促进转基因花椰菜中有色体的形成从而促进β-胡萝卜素含量积累。Li等 [ 46 ] 将花椰菜OR基因转化马铃薯块茎，长期冷藏期间转基因马铃薯块茎总类胡萝卜素含量持续上升，在储存5个月后总类胡萝卜素含量上升了10倍。由此可见促进质体的发育有利于植物中类胡萝卜素的合成与积累。
system: [SYSTEM]

user: 5. 激素的调控 5.1. 乙烯的调控 乙烯(ET)在植物果实成熟过程中和类胡萝卜素积累中起着重要的作用，抑制果实内ET的合成能够阻碍果实的成熟和番茄红素的积累 [ 47 ]。在番茄果实中抑制ACS2 (ACC SYNTHASE 2)基因的表达以减少果实中ET的合成，从而导致转基因番茄果实的成熟受到了抑制和转基因番茄果实中的番茄红素含量明显下降 [ 48 ]。近年来，有关通过调控ET合成从而间接调控类胡萝卜素积累的转录因子均被报道，RIN是一个在ET调控果实成熟过程中重要的调控因子，能直接与ACS2和ACS4 (ACC SYNTHASE 4)基因的启动子结合，从而调控ET的合成从而调控类胡萝卜素的代谢 [ 21 ]。FUL1/TDR4 (FRUITFULL 1)和TAGL1 (Tomato AGAMOUS-LIKE 1)已被证实在果实成熟过程中能够促进ET的合成从而促进类胡萝卜素的积累 [ 49 ]。Chung等 [ 50 ] 通过RNAi技术抑制番茄中AP2a (APETALA2)基因的表达从而使得果实ET含量上升和类胡萝卜素含量下降，这暗示着AP2a可能通过乙烯合成途径或者独立于ET合成的其他途径调控番茄果实中类胡萝卜素的积累。 5.2. 脱落酸的调控 脱落酸(ABA)是植物重要激素之一，其合成前体是新黄质和堇菜黄质。调控ABA的合成能够有效地调节植物中类胡萝卜素底地合成；Sun等 [ 51 ] 特异性地抑制番茄果实中ABA生物合成关键酶基因NCED1的表达，NCED1表达的下降抑制了果实ABA的合成和番茄红素、β-胡萝卜素的积累。 外源ABA的处理能够有效地改变植物中类胡萝卜素地组成和含量。邓昌哲等 [ 52 ] 利用不同浓度的外源ABA处理木薯(Manihot esculenta)，证实20 mg/L浓度的ABA能够显著地促进木薯叶片中β-胡萝卜素的积累和LCY-b的表达，而10和80 mg/L浓度的ABA抑制了木薯叶片中β-胡萝卜素的积累。凌亚杰等 [ 53 ] 用浓度为25 mg/L的ABA处理绿熟期的草莓(Fragaria ananassa)，处理后0~4 d类胡萝卜素含量显著高于对照组。 5.3. 生长素的调控 在番茄果实成熟前中期，生长素(IAA)能够显著地影响类胡萝卜素地积累。运用外源IAA处理绿熟期的樱桃番茄，能够显著地影响果实类胡萝卜素地积累，在外源IAA处理后的0到20天期间，经处理的番茄果实中番茄红素显著低于对照组，而在处理后25天处理组的番茄红素含量与对照组相比并无明显差异；而外源IAA处理使得处理组番茄果实中β-胡萝卜素的积累推迟，但是在处理后25天处理组番茄果实中β-胡萝卜素含量显著高于对照组 [ 54 ]。Su等 [ 55 ] 运用生长素拮抗剂PCIB处理绿熟期番茄，96 h后的处理组番茄果实中番茄红素和β-胡萝卜素含量均显著上升(p < 0.05) (见图2)。 图2. 激素、有色体发育、CO 2 和光照在植物积累类胡萝卜素中的调控作用(参考Liu等 [ 27 ])。ET，乙烯；ABA，脱落酸；IAA，生长素；OR，甜橙
system: [SYSTEM]

user: 6. 展望 类胡萝卜素是一类天然的功能性色素，广泛存在于高等植物、光合微生物和真菌中。类胡萝卜素种类繁多，目前已从自然界发现750余种 [ 56 ]。类胡萝卜素在植物中捕获光能、清除氧自由基、增强植物对热和光胁迫的耐受性，在人体中能够猝灭活性氧、清除人体自由基和麻疹等疾病。由于类胡萝卜素的功能的多样性，类胡萝卜素具有巨大的商业价值 [ 56 ]。据美通社报道，全球类胡萝卜素市场年复合增长率为3.9%，预计在2019年能够达到将达到近18亿美元 [ 56 ]。人体自身不能合成类胡萝卜素，必须从饮食中摄取；在植物中，类胡萝卜素的合成代谢是一个复杂的过程，受多层次、多水平因素的调控 [ 57 ]；因此了解植物中类胡萝卜素合成代谢调控的机制对调控植物类胡萝卜素的积累具有十分重要的意义。 近年来，植物类胡萝卜素合成代谢途径相关基因相继被克隆及其功能相继被鉴定，为通过基因工程手段调控植物类胡萝卜素合成代谢相关基因的表达从而调控植物类胡萝卜素积累提供理论基础 [ 56 ]。然而对于植物中类胡萝卜素合成相关基因的表达机理并不清楚，利用基因工程提高某一器官类胡萝卜素的积累具有较大的盲目性；特定基因表达的变化引起植物中类胡萝卜素含量和组成的改变对植物生长发育的影响还不太清楚 [ 58 ]。因此今后还需进一步阐明植物类胡萝卜素合成代谢调控机制。 总之，在植物中类胡萝卜素合成代谢调控是个复杂的过程，受多层次、多水平因素的调控；对植物类胡萝卜素合成代谢调控机制进行深入研究有利于提高人们对其机理的认识，为进一步利用基因工程的手段调控类胡萝卜素的积累提供理论基础。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 内生细菌对植物生长发育具有重要影响，在恶劣环境中，可促进植物生长、改善植物营养吸收、降低病原菌侵染、影响酶及代谢产物活性，增强植物抗逆性。本文通过结合近年来有关具胁迫功能内生细菌多样性研究进展，分析了不同功能内生细菌在植物胁迫效应上的影响；阐述了功能内生细菌调控植物抗逆性的机制。旨在为进一步利用内生细菌调控植物抗逆性提供思路和依据。 关键词 :内生细菌，抗逆性，机制 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 植物是一个复杂的微生态系统，栖居着不同的微生物类群，且在长期演化过程中建立了紧密的互惠共生关系 [ 1 ] [ 2 ]；在植物生长阶段，某些微生物可促进植物生长，提高抗逆性，进而提高其对环境变化的适应能力 [ 3 ]，这为相关微生物在农业可持续发展及环境友好型社会建立中的开发利用开辟了一条新途径。内生微生物是植物相关微生物类群中最为特殊的一类，由于其具有相对稳定的生长环境，不易受外界环境变化的影响，且易获得有机物质 [ 4 ]，因此可对植物产生更稳定的影响 [ 5 ]。近几十年来，关于菌根真菌 [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] 和根瘤菌科固氮内生菌 [ 9 ] [ 10 ] 及内生真菌 [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] 在宿主植物上的作用已于植物有大量研究和总结；而关内生细菌与宿主植物间的促生策略及生态机制的研究相对较少。 植物内生细菌是指定殖在植物组织内部，能从表面灭菌的植物组织分离获得，而不引起任何负面特征的细菌群体 [ 15 ] [ 16 ]。内生细菌分布在地球上几乎每一种植物中，并能从根部、叶部和茎部，甚至花、果实及种子中分离获得 [ 17 ]。内生细菌与植物在长期共同进化中已成为植物微生态系统的天然组分，可促进植物对恶劣环境的适应，加强系统生态平衡；其定殖植物体后，可赋予宿主植物生态优势，提高植物适合度，包括增加营养吸收、促进生长和发育、赋予胁迫耐性和病虫害抗性等 [ 18 ] - [ 23 ]。本文旨在归纳植物内生菌对宿主植物抗逆性的影响及其所涉及的胁迫抗性机制，为深入了解内生细菌与植物抗逆性关系提供理论依据。
system: [SYSTEM]

user: 4. 内生细菌提高植物抗逆性的机制 4.1. 内生细菌改善植物生长环境 最近研究表明，内生细菌与其宿主植物交互协同作用可改善植物生长环境，促使植物生长及种群建立。Puente等(2009) [ 47 ] 研究表明，内生细菌与岩生植物武伦柱相互作用利于其定殖裸露岩石和生长，内生细菌主要通过释放大量必须养分满足幼苗在岩石上的生长、发育，进而利于土壤母质形成。某些内生细菌具有代谢多样性，可通过特殊代谢途径降解环境中有毒组分，如：三氯乙烯 [ 91 ]，2，4-二氯苯氧乙酸 [ 49 ]，2，4，6-三硝基甲苯(TNT) [ 52 ] 和菲 [ 71 ] 等，从而降低其对植物毒性，提高植物耐受性。此外，部分内生细菌也能通过直接拮抗或生态位竞争等手段保护宿主植物远离有害微生物 [ 81 ] 和病原线虫 [ 26 ] 的侵害，改善植物生长条件，提高植物病虫害耐受性。 4.2. 内生细菌改变植物形态结构 植物相关微生物在其根部形态建成过程中扮演了重要角色，能促进根部生长 [ 92 ] 和生物量提高及侧根和根毛形成 [ 93 ] [ 94 ] [ 95 ] [ 96 ]，进而增加根系总吸收面积，利于植物在水分和营养上的吸收。内生细菌Pseudomonas putida VM 1450侵染豌豆幼苗后利于其根系统在胁迫条件下维持正常形态构成，避免根端膨大和胼胝质形成 [ 49 ]。内生细菌侵染也能促使植物在胁迫条件下增加根长及生物量，从而提高植物耐旱性 [ 73 ]、耐寒性 [ 64 ] [ 74 ] 及重金属耐性 [ 41 ] 等。叶片叶绿素含量是植物光合活性的基础，是植物光合最关键因子之一，通常作为植物胁迫程度的指标参数 [ 97 ]，而研究表明内生细菌侵染通常能够增加宿主植物叶片数、叶长及叶绿素a、叶绿素b、类胡箩卜素含量等，从而提高植物耐盐性 [ 42 ] [ 54 ] [ 53 ]、重金属耐性 [ 65 ] 和耐贫瘠性 [ 67 ] 等。在细胞水平，生防内生细菌定殖植物体也可诱导植物细胞壁改变，如：形成胼胝质和酚类化合物，从而限制病原菌侵染，提高植物抗病性 [ 98 ] [ 99 ]。 4.3. 内生细菌改善植物养分吸收利用 内生细菌和植物相互作用，可协助植物建立内生态恢复系统 [ 100 ]，促进植物根部发育、增加植物营养吸收或改善营养元素利用等手段增强植物利用土壤养分能力 [ 101 ]，提高环境胁迫耐性。内生固氮细菌K. pneumonia Kp342侵染农作物后能够缓解其氮缺失症状 [ 67 ]，增加农作物产量 [ 102 ]。内生细菌S. marcescens SRM侵染小麦后能显著促进小麦根生长，改善小麦幼苗的营养吸收能力，增加氮、磷、钾吸收量，增强小麦耐冷性 [ 64 ]。在盐分胁迫条件下，内生细菌也可增强植物液泡膜Na + /K + 逆向转运蛋白活性，显著缓解因Na + 累积而引起的K + 降低，从增强耐盐性 [ 54 ]，但对Mg 2+ 和Ca 2+ 等二价金属离子含量的减少没有显著影响。重金属胁迫条件下，部分内生细菌即能通过促进植物生长，提高宿主植物对土壤重金属离子的吸收 [ 70 ]，也可通过改变土壤重金属离子生物利用度，提高重金属离子在茎叶中转移速率 [ 27 ] [ 89 ] [ 103 ]，增强植物重金属抗性；此外内生细菌也能通过吸收微量元素锌和铁，减缓重金属胁迫诱导的植物体金属离子变化，增强重金属抗性 [ 104 ]。 4.4. 内生细菌改善植物酶活性和次生代谢产物产生 众多研究表明，内生细菌对维持植物细胞膜结构完整性和稳定性发挥了重要作用，可显著提高植物抗氧化酶活性和脯氨酸含量，从而提高植物抗寒性 [ 25 ]、抗病性 [ 32 ] 和重金属耐性 [ 41 ]；另外，某些内生菌还可通过表面吸附和积累等手段将重金属转运到其细胞内，降低重金属对植物的伤害 [ 105 ]。植物体内的水解酶类与植物抗病性密切相关，研究表明内生细菌也能通过产生多种水解酶类，如纤维素酶、几丁质酶、葡聚糖酶、果胶酶、蛋白酶等，提高植物抗病性 [ 24 ] [ 32 ]。内生细菌侵染植物后也能通过部分次生代谢产物，增强植物抗逆性，如产生DAPG等抗生素类物质 [ 45 ] 和酚类物质 [ 106 ] 等提高抗病性；产生δ-内毒素，提高抗虫性 [ 107 ] [ 108 ] 或增加脯氨酸和碳水化合物含量，提高耐冷性 [ 60 ]。众多研究表明，假单胞菌属、肠杆菌属、葡萄球菌属、固氮菌属(Azotobacter)和固氮螺菌属(Azospirillum)细菌具有产玉米素和细胞分裂素能力，可影响植物生长发育 [ 85 ] [ 110 ]。Idris等(2004) [ 111 ] 研究表明，相比根际细菌，内生细菌在调节植物荷尔蒙水平方面具有更为重要作用。尤其是产ACC脱氨酶活性的内生细菌，在胁迫水平下可降低胁迫诱导产生的乙烯水平，从而提高植物抗逆性 [ 59 ] [ 63 ]。 4.5. 内生细菌诱导植物抗逆基因表达 最近众多研究表明，有益细菌接种可改变植物相关基因表达 [ 69 ] [ 112 ]。Chi等(2010) [ 113 ] 利用蛋白质组法也证明植物在内生菌存在条件下，相关Rubisaco活性蛋白、丙酮酸正磷酸激酶、核酸编码蛋白及叶绿体营养吸收的相关基因上调，从而刺激植物光合系统活性。周蕊(2013) [ 36 ] 研究表明，内生细菌Bacillus subtilis EBS05的代谢活性物质Surfactin A是EBS05发挥生防作用的关键因子，可诱导植物SA信号传导途径相关的NPR1、PR1a和PR1b基因持续超量表达及JA/ET信号传导途径的PDF1.2基因瞬时超量表达，其存在SA信号传导途径与JA/ET信号传导途径间的交叉协同作用，从而使内生细菌EBS05对烟草花叶病毒具有稳定抑制活性。CaACCO基因 [ 114 ] 和CaLTPI基因 [ 115 ] 能被干旱、高盐、低温等胁迫条件下被强烈诱导，可分别在番茄和辣椒中转录激活下游信号通路从而提高其抗逆性。研究表明，45% PEG 6000适度渗透胁迫条件下，辣椒接种内生细菌Arthrobacter sp. EZB4或Bacillus sp. EZB 8，可显著降低胁迫诱导基因CaACCO、CaLTPI的上调，进而提高耐旱性 [ 28 ]。
system: [SYSTEM]

user: 5. 展望及存在问题 前期人们主要通过植物基因工程技术来改善植物生长和农作产量及品质提高，但随着“农业可持续发展”及“环境友好型社会”概念的提出，急需开发一种新技术去应对环境变化带来的各种危害。综上所述，内生细菌作为植物微生态系统的天然组分，具有促进植物生长，增加植物营养吸收，抑制植物病原菌生长，提高植物环境胁迫耐性的特性。因此，内生细菌在改良植物胁迫抗性上具有重要应用价值，是未来开发利用的重要方向。 尽管内生细菌在植物生长发育和植物健康上具有重要作用，但多重因素限制了内生细菌的开发利用，其仍需大量且深入的研究。首先，植物–内生细菌有益特性具有专一性，其在一个宿主植物上的有益效应，不易移植到别的宿主植物上，这种特性的深度理解能够帮助我们应用专一菌株接种提高产量。其次，内生细菌赋予宿主植物的有益特性可能是细菌众多促生属性互作的共同结果，其每一次互作都是独特的，没有简单规程可理解其有益效应的产生。第三，截至目前，在实验室或温室水平获得了大量具有促生属性的内生细菌，但其在大田条件下难以表现出始终如一的促生属性，其定植水平及促生效应可能受到宿主植物、相关微生物和环境条件的协同调节，仍然缺乏足够认知。第四，目前关于植物内生细菌多样性和物种组成的理解已取得巨大进步，但植物–内生细菌相互作用的准确机制阐述尚不明确，利用新的方法和技术如蛋白质组学、转录组学和代谢组学研究植物–内生菌群体的相互作用值得深入。第五，地球环境组成具有极端复杂多样性，依据“生境适应性共生”理论，我们有必要继续筛选不同环境、不同植物的内生细菌物种，扩大内生细菌物种多样性，建立内生细菌–植物–逆境数据库。
system: [SYSTEM]

user: 摘 要 活性氧(Reactive Oxygen Species， ROS)是植物响应外界胁迫信号通路中的重要组分。一氧化氮(Nitric Oxide， NO)是植物生长、发育和衰老中的关键信号分子。与ROS一样，活性氮(Reactive Nitrogen Species， RNS)在植物应对生物胁迫中发挥着重要的作用。此外，NO可以和ROS协同应对病原菌的侵袭。NO通过调控特定靶蛋白半胱氨酸残基的S-亚硝基化来进行信号转导，而亚硝基谷胱甘肽(S-nitrosoglutathione， GSNO)是生物体内具有生物活性的NO形式。亚硝基谷胱甘肽还原酶1 (S-nitrosoglutathione reductase 1， GSNOR1)可以特异性还原GSNO以达到植物体内亚硝基化水平稳态平衡。GSNOR1在植物免疫防御反应中同样具有重要的作用。在这里我们就NO在植物防御反应中的作用的研究进展进行了综述。 关键词 :一氧化氮，亚硝基谷胱甘肽还原酶，细胞程序性死亡，免疫反应 Copyright © 2020 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
system: [SYSTEM]

user: 1. 引言 一氧化氮(Nitric oxide， NO)是参与动物和植物各种发育过程和胁迫响应的关键信号分子 [ 1 ]。通过对催化NO合成的酶以及NO调控靶蛋白的不断研究，NO信号转导机制越来越明了 [ 2 ] [ 3 ]。动物中NO不仅来自亚硝酸盐，还来自L-精氨酸(L-Arg)，L-Arg是动物NO合成的主要底物 [ 4 ]。而在植物中NO不仅可以在体内产生还可以从周围的环境或土壤中获得 [ 4 ]。 NO通过调控特定靶蛋白半胱氨酸残基的S-亚硝基化来进行信号转导 [ 5 ] [ 6 ]。近年来，植物中大量蛋白质被鉴定为S-亚硝基化的靶标，蛋白质亚硝基化可以直接或间接的影响植物细胞程序性死亡(Programmed cell death， PCD) [ 7 ]。在植物应对生物和非生物胁迫响应中，ROS和NO的爆发及其相互调节对于早期信号转导至关重要。GSNO是植物体内主要的具有生物活性的NO形式 [ 6 ]。GSNO可以被保守的亚硝基谷胱甘肽还原酶1 (GSNOR1)特异性降解，从而使植物体内亚硝基化水平可以保持稳态平衡 [ 8 ]。NO及其信号网络组分的改变都会对植物免疫产生重要影响。
system: [SYSTEM]

user: 2. 植物一氧化氮产生及ROS信号转导 NO是活性氮(Reactive nitrogen species， RNS)种类之一 [ 9 ]，它在植物生长、发育、应对生物和非生物胁迫以及细胞程序性细胞死亡(PCD)中具有重要作用 [ 10 ] [ 11 ]。动物中NO主要由一氧化氮合成酶(Nitric oxide synthase， NOS)产生 [ 1 ]。植物中产生NO有两种不同的酶途径：硝酸盐/亚硝酸盐依赖途径和L-精氨酸依赖的合成途径。第一个途径涉及硝酸还原酶(Nitrate reductase， NR)和根特异性质膜亚硝酸盐还原酶(Nitrite-NO reductase， Ni-NOR) [ 1 ] [ 12 ]。在植物体内的研究多认为NR可能调控多种植物叶和根中NO产生 [ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]。在拟南芥中研究发现，NR是NO产生的关键酶，NR介导的NO的产生是ABA信号转导途径中的关键组分 [ 16 ] [ 17 ]。除了NR外，Ni-NOR也可以催化亚硝酸盐形成NO，但是只限在根中合成，NR可以将硝酸盐还原成亚硝酸盐，Ni-NOR可以与NR相协调共同调控NO的合成 [ 18 ]。另外Ni-NOR还参与一系列根的生理过程 [ 19 ]，但是除此之外我们对于Ni-NOR知之甚少。 在植物发育过程中不同酶或细胞器中可以产生一些过氧化物 [ 10 ] [ 20 ]，尤其是羟基自由基(Hydroxyl radical)和单线态氧(Singlet oxygen)，都是非常强的氧化剂 [ 21 ] [ 22 ]。因此，为了防止氧化应激的产生，植物细胞产生了一系列的酶和非酶抗氧化剂来清除过量的氧化物。以上是植物生物学中之前关于氧化胁迫的普遍观点，而现在这一观点慢慢向氧化信号转导转变。这意味着，原本被认为有害的ROS其实是植物用来发育和应对外界胁迫的重要信号分子。植物体内高效的抗氧化系统很可能是植物细胞为避免氧化胁迫，并利用这些活性物质作为信号转导媒介所产生的 [ 23 ]。在不利环境条件下的细胞响应过程其实是由ROS的持续产生和不同的抗氧化系统之间的平衡来实现的 [ 24 ]。因此，除了ROS单独增加外，抗氧化酶的下调也可能参与了植物胁迫过程中的信号转导。
system: [SYSTEM]

user: 3. ROS与RNS协同参与植物免疫 在植物免疫反应过程中，ROS和RNS都会迅速过量产生，两者协同在植物防御反应中起着重要的作用 [ 23 ] [ 25 ]。NO和ROS可以调控植物应对病原菌侵袭产生的超敏反应(Hypersensitive reaction， HR)，但是这一过程更依赖于NO和ROS之间的紧密平衡，而不是仅仅依赖于单一分子的调控。例如，用双芳基甲烷酮激发子(NUBS-4190)可以使本生烟草单独产生一氧化氮从而增强植物免疫，但是却观察不到ROS依赖的HR的发生 [ 26 ]。 NPR1是系统获得性抗性(System acquired resistance， SAR)必须的，防御反应中NO和ROS信号之间的交互可以从对NPR1的影响上体现出来。NPR1的寡聚化是植物防御相关基因表达所必需的，然而这一过程需要S-亚硝基化的调控 [ 6 ]。另一方面NPR1转移到细胞核的过程也受到胞浆内过氧化氢浓度的影响 [ 27 ]。由此可以看出，NO和ROS均会影响NPR1的功能，从而展现了两者之间复杂的调控机制。NO和ROS的相互影响还体现在NO可以调控ROS的产生。AtRBOHD可以在病原菌侵染植物后产生ROS，但是其活性却可以被S-亚硝基化所抑制 [ 28 ] [ 29 ]。不过与此相反的是，糖醛酸(Hyaluronic Acid， HA)要想完全诱导拟南芥ROS的产生还需要NO的参与 [ 30 ]。这些结果的发现同样也说明了NO和ROS信号转导之间的复杂关系。S-亚硝基谷胱甘肽是生物体内重要的NO流动库 [ 31 ]，在O 2 存在的情况下，NO可以通过S-亚硝基化反应与还原型谷胱甘肽(GSH)反应形成S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)。过氧亚硝酸盐(ONOO − )是由NO和O− 2之间的快速反应形成的一种强氧化剂/硝化物质 [ 32 ]。由于植物组织中存在NO和GSNO，再加上ONOO − 的产生，使得S-亚硝基化和蛋白质硝化这些重要的共价翻译后修饰(PTM)可以在自然或胁迫条件下发生 [ 33 ]。尽管目前已经公认ROS和RNS在细胞间和细胞内分子通讯中起着关键作用，但是关于ROS信号的启动、传感和响应机制以及生产与清除之间的微妙平衡是如何实现的，仍有许多问题需要我们去解决。