作者:郭爽 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2018/1/31 11:18:38
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中科院昆明植物所发现叶片是脱落酸合成的主要器官

 

近日,中国科学院昆明植物研究所张石宝研究组与塔斯马尼亚大学Timothy J. Brodribb研究组合作,提出脱落酸合成部位的新观点。研究证实了脱落酸(abscisic acid, ABA)在植物水分亏缺响应中的作用,并指出叶片是ABA合成的主要器官,推翻了过去一直认为根是合成ABA的主要器官的观点。相关研究成果发表在《实验植物学杂志》上。

ABA能够调节植物对不同环境信号以及内源性信号的反应,影响植物的生理适应及生长发育过程,如水分胁迫、种子发育、休眠及其性别决定等。因此,ABA是植物学研究的热点之一。

在水分胁迫下,叶片中的ABA会随着水分含量的下调而迅速合成,主动关闭气孔,减少水分散失,使植物免受严重的水分胁迫伤害。与叶片不同,花的寿命相对较短,并且几乎没有碳同化现象,但是仍然会发生水分蒸发,严重的水分亏缺会导致花的萎蔫,缩短花寿命,降低传粉效率。因此,认识花应对水分胁迫的机理对于理解植物的生态适应具有重要意义。

研究人员采用施加外部压力的一种新颖方法,研究了花、根和叶片组织中ABA对水分持续亏缺的响应,发现在干旱胁迫下,叶片中快速合成ABA,而花和根组织中没有表现出显著增加。在番茄ABA生物合成途径中,一个关键的编码基因类胡萝卜素降解的限速酶在叶片中大幅上调,而在花和根组织中变化较小,揭示了ABA迅速合成发生在叶片中,而不是在花或者根组织中。

 
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