武漢植物園多年生黑麥草糖代謝應答鹽脅迫研究獲進展
鹽脅迫是鹽堿地土壤上限制作物生長發(fā)育最重要的不利因素。可溶性糖（主要為蔗糖、葡萄糖和果糖）不僅是能源和滲透調節(jié)物質，而且是重要的信使分子，在光合作用等許多細胞代謝活動的信號轉導過程中起調控作用。蔗糖、葡萄糖和果糖在植物細胞中可以相互轉換，也可以在植物不同組織中流動形成不同分配，形成不同代謝流。有關鹽脅迫對糖代謝的影響在棉花等農(nóng)作物種已有不少報道，然而，有關植物應答鹽脅迫的糖代謝流作用機理目前仍不清楚。多年生黑麥草（LoliumperenneL.）是一種廣泛應用于溫帶地區(qū)的草坪草兼牧草，可以作為鹽堿地開發(fā)先鋒植物。分析鹽脅迫下植物不同組織中可溶性糖分配變化，將對理解可溶性糖對光合作用的反饋調節(jié)作用以及植物適應鹽脅迫的可溶性糖代謝流特性具有重要意義。
中國科學院武漢植物園草坪種質資源學學科組胡濤博士在傅金民研究員的指導下，利用本課題篩選的耐鹽和敏感型多年生黑麥草為材料，對鹽脅迫下葉片光合作用、源庫組織中可溶性糖含量、糖代謝關鍵酶活性、基因和蛋白表達水平變化進行了系統(tǒng)研究。結果表明，鹽脅迫下耐鹽型Overdrive比敏感型PI538976具有更高的光合作用，RGR，NRT，草坪質量，rbcL、SPS、SS、SI、6-SFT表達水平，Rubisco酶活性，Rubisco大亞基蛋白表達水平，庫組織中積累更低的可溶性糖。多年生黑麥草耐鹽能力和莖中較低的碳水化合物分配呈正相關。庫組織中可溶性糖的積累對光合作用產(chǎn)生反饋調節(jié)作用。葉、莖和根中己糖積累對光合作用產(chǎn)生抑作用。糖代謝過程中基因調控發(fā)生在轉錄水平，可溶性糖的過量積累抑制或誘導了多年生黑麥草中糖代謝基因的表達。糖代謝基因的上調表達和植物的耐鹽能力呈一定的正相關。從生理水平上部分解析了糖代謝參與植物耐鹽性的分子機理。
相關研究成果在國際期刊PlosOne和Journal of the American Society for Horticultural Science上在線發(fā)表。
以上研究獲得農(nóng)業(yè)部行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項經(jīng)費項目(No.200903001)和國家自然科學基金(No.31071822)的共同支持。(生物谷Bioon.com)
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