张大兵研究小组发现植物花药中脂肪酸代谢的新途径

时间:2019-03-24 13:24:05 来源:酒泉农业网 作者:匿名
  

上海交通大学张大兵教授的研究团队与美国,德国等研究团队合作。经过近7年的研究,克隆并鉴定了参与单子叶植物水稻花药和花粉外壁发育的脂肪酰基载体蛋白还原酶(脂肪酰基载体蛋白)。还原酶),DPW(缺陷花粉壁),并提出了开发花药表皮和花粉外壁的新方法(如下图所示)。研究结果发表在《植物细胞》(植物细胞,2011年6月24日)。

DPW中涉及的花粉外壁和花药表皮层合成的分子机制示意图

脂肪醇是一类广泛存在于生物体如植物,动物,藻类等中的脂质分子,以游离形式或与其它分子组合作为组织结构如植物和昆虫表皮和动物皮肤的重要细胞组分。关于脂肪醇合成的生化分子机制知之甚少。花药表皮和花粉外壁是植物雄性生殖细胞的重要保护结构,可以保护花粉免受外界环境和病原体的侵害。花粉外壁材料在花粉和柱头的相互识别过程中起重要作用。

该研究表明DPW蛋白定位于质体中,重组蛋白可用作脂肪酰基载体蛋白的底物,将C16脂肪酸还原为其相应的脂肪醇,从而参与花药的合成。花粉外壁,通过遗传互补实验证明。 DPW在双子叶拟南芥(Arabidopsis thaliana)中具有保守的生物学功能。该研究表明植物质体除了具有合成脂肪酸的能力外,还具有将脂肪酸转化为脂肪醇的能力。此外,先前已报道动物和植物中脂肪酸还原酶(FAR)的底物是脂肪酰基CoAs。该研究表明DPW(FAR样蛋白)的最佳底物是脂肪酰基-ACP。

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作者:生命科学与技术学院