近日,中國農業科學院煙草研究所灘涂生物資源保護利用創新團隊在殼寡糖誘導植物耐低溫研究方面取得了新突破,闡明了殼寡糖誘導植物耐低溫構效關系及其作用機理。相關文章在線發表于高分子科學頂級期刊《多糖(Carbohydrate Polymers)》上。
低溫是限制作物地理分布和生產力的重要環境脅迫之一。利用外源調節物質提高作物自身對低溫脅迫的抵御能力,是最行之有效的方法之一,具有廣闊的應用前景。同時,研究外源物質如何緩解低溫對于植物的傷害,提高植物的耐低溫性,也有助于進一步了解植物對于抵御低溫脅迫的生理機制,具有非常重要的理論意義。殼寡糖被認為可以顯著提高植物對低溫脅迫的耐受性,但有關其構效關系和作用機理尚未見報道。
煙草所灘涂生物資源保護利用創新團隊研究發現,外源添加不同聚合度的殼寡糖均能促進小麥幼苗的生長,降低丙二醛(MDA)含量,提高葉綠素含量和抗氧化酶活性的影響,從而增強小麥幼苗耐低溫脅迫的能力。基因表達分析表明,殼寡糖可以有效地調節抗氧化酶基因的表達,減輕冷害脅迫。研究同時發現,聚合度在殼寡糖誘導植物耐低溫脅迫中具有重要作用,殼六糖和殼七糖誘導活性最強。這種構效關系表明,殼寡糖的活性可能依賴于一個特定的結構與植物細胞膜相互作用,從而激發植物耐低溫脅迫機制。該研究結果為利用外源殼寡糖物質提高植物耐低溫性提供理論依據,同時豐富了植物低溫脅迫生理理論。
該研究得到了中國農科院煙草研究所青年科學基金項目、中國農科院科技創新工程以及中國農科院基本科研業務費等項目的資助。鄒平助理研究員為論文第一作者,張成省副研究員為通訊作者。(通訊員 遲立鵬)
論文鏈接:http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2016.12.058
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