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植物生长发育与可溶性糖调控作用
时间:2014-10-07 14:12:22来源:汉斯出版社
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提要:可溶性糖如葡萄糖,蔗糖,在植物的生命周期中具有重要作用。它不仅为植物的生长发育提供能量和代谢中间产物,而且具有信号功能。它也是植物生长发育和基因表达的重要调节因子。在对植物进行调控时,它又与其它信号如植物激素组成复杂的信号网络体系。
植物生长发育与可溶性糖调控作用

  可溶性糖如葡萄糖,蔗糖,在植物的生命周期中具有重要作用。它不仅为植物的生长发育提供能量和代谢中间产物,而且具有信号功能。它也是植物生长发育和基因表达的重要调节因子。在对植物进行调控时,它又与其它信号如植物激素组成复杂的信号网络体系。

  来自东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室的王嘉佳唐中华在汉斯植物学研究》2014年5月期刊上发表了一篇文章,深入探讨了可溶性糖对植物生长发育的作用。

  植物的生长是从种子萌发开始的。对拟南芥种子和幼苗的研究中发现,葡萄糖在有ABA存在的情况下,可以促进种子萌发。高浓度的蔗糖,葡萄糖和低浓度的甘露糖能够抑制子叶的延伸。糖对种子萌发和幼苗的发育的调节作用是复杂的。如在某些情况下,不同浓度的糖有不同的调节作用;不同糖行使相同调节作用所需要的浓度也不相同;并且糖的调节作用不是通过一条转导途径完成的。另外,研究表明糖对结节发育的调节作用与氮素密切联系;糖及其代谢物对植物的开花有调节作用。

  以往对糖的研究主要集中在它为植物提供能量和代谢中间体方面,而对它的信号作用研究较少。目前研究表明,糖作为信号分子和其它信号分子一起组成了植物的复杂信号网络体系。光是影响植物发育的主要环境因子之一。植物中,花青素生物合成在果实表皮与糖的作用相交迭。糖调节的信号转导途径的片段上,光信号可以部分的被过滤。这些都说明:糖感知系统和光信号之间存在相互作用。糖可以改变植物对光的反应,尤其在特异基因的表达方面。如代谢糖能克服原脱植基叶绿素氧化酶的phyA特异抑制;在幼苗阶段,蔗糖抑制光诱导拟南芥质体蓝素基因的表达。

  同时,蔗糖抑制远红光诱导的子叶伸展和胚轴伸长。但目前对于这些相互作用的机制还没有深入的研究。糖和氮之间的相互作用不仅局限于本文前面所提到的碳氮平衡上。在基因水平上也存在相互作用。糖可以激活天冬酰胺合成酶(asparagine synthetase, ASN)中的ASN2和谷氨酰胺合成酶的基因,但对ASN1基因的表达存在抑制作用。而且近一步的研究表明,糖对ASN1和GS2基因的调控作用属于不依赖于HXK的信号途径。糖与氮之间的相互作用还受酶活性的调节,如SnRKs在碳氮代谢中有重要的调节作用,SPS和硝酸还原酶都可以作为它的底物。

原文链接:http://www.hanspub.org/Journal/PaperInformation.aspx?paperID=13540

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植物 生长发育 可溶性 调控 作用

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作者系龚珊

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