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荷兰阿姆斯特丹大学在植物抗冻性研究中取得进展

2018年6月15日Plant Physiology在线发表了荷兰阿姆斯特丹大学Steven A. Arisz为通讯作者的题为“Diacylglycerol acyltransferase 1 contributes to freezing tolerance”的研究论文。

冷冻阻碍植物生长和作物生产力,而温带地区的植物能够通过调控代谢和生理方面的基因表达来产生抗冻性。虽然已在实验室中的模式物种中鉴定出多种耐抗冻因子,但野生物种自然种群中抗冻性的形成机制则知之甚少。该研究对Boechera stricta幼苗抗冻驯化的数量性状基因座(QTL)进行了研究,其原产于落基山脉,为拟南芥的野生亲缘物种。鉴定出含有编码酰基辅酶A:二酰基甘油酰基转移酶1(BstDGAT1)基因的单个QTL,其表达具有高度冷响应性。初级代谢酶DGAT1通过从酰基辅酶A转移酰基至二酰甘油,以催化三酰甘油(TAG)形成的最后步骤。在冷驯化过程中抗冻性植物的DGAT1表达比敏感植物高,导致植物响应冷冻后TAG的积累增加。SFR2产生的寡聚半乳糖脂是拟南芥抗冻性不可缺少的组分,其在抗冻性植物中同样较高。此外,过表达AtDGAT1导致植物抗冻性增强。

 

该研究结果表明,DGAT1通过促进SFR2介导的叶绿体膜重构,从而赋予植物抗冻性



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