昆明植物所在種子生物事物準時學研究中取得進

文章来源:Erron 时间:2018-12-27

  昆明植物所在種子生物事物準時學研究中取得進展

 

  種子萌發是植物生長和發育的第一步,而吸脹又是種子萌發過程的第一步。在吸脹過程中,幹種子吸水,其胚細胞轉變成有活性狀態的細胞,並發生瞭一系列的生理生化反應 。在這些生理生化過程中,細胞的膜結構和功用的重建是十分重要的一種變化。許多種子在低溫下疾速吸水時會發生吸脹冷害,導致種子生机和成苗生長才能顯著下降。作物種子的吸脹冷害會形成嚴重的經濟損失,對種子進行滲透引發處理能夠顯著地減輕吸脹冷害。

  近期,昆明植物研讨所李唯奇研讨組以典范的吸脹冷害耐受型和敏锐型兩個大豆品種的種子為例,使用脂類組學办法,詳細比較剖析瞭在萌發過程和滲透引發處理中140種膜脂分子的變化規律。發現膜脂在正常萌發中呈現瞭三種變化趨勢,其中一種變化趨勢與種子吸水曲線的對應關系呈現瞭質膜的重建過程,另一種變化趨勢與葉綠素熒光的對應關系呈現瞭葉綠體的生成過程。進一步剖析發現,細胞膜重建過程中磷脂酸的下降與低溫導致的磷脂酸降低相同決定瞭膜脂中磷脂酸的含量,而磷脂酸含量的上下最終決定瞭膜脂完好性。在吸脹冷害型種子,低溫導致大批的磷脂酸生成損壞瞭膜的完好性新車銷量的急劇下跌招致汽車保有量疾速添加,形成膜滲漏。通過施加特異的磷脂酶抑制劑,能夠抑制低溫誘導的磷脂酸生成,进步種子對吸脹冷害的耐受性。論文提醒瞭種子萌發過程膜重建的動態變化模型,提醒瞭滲透引發进步吸脹冷害抗性的缘由,提出瞭使用磷脂酶抑制劑改善作物種子吸脹冷害抗性的技術办法在國產自在光上市後,3.2L版本將持續以出口身份銷售。

  論文以How membranes organize during seed germination:three patterns of dynamic lipid remodelling define chilling resistance and affect plastid biogenesis 為題發表在《植物、細胞與環境》( Plant Celland Environment )上,該研讨任务失掉瞭國傢自然科學基金委項目和昆明植物研讨所創新前沿項目的資助。

  

  

圖1 LX和R5正常萌發過程中3大類脂類變化

  

  

圖2 吸脹冷害對大豆胚軸的葉綠素熒光(Fv/Fm)的影響

  

  

圖3 吸脹冷害過程中磷脂酸(PA)變化模型