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学者首次发现香气有助植物抗寒

2019-12-30来源:科技日报
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       从安徽农业大学获悉,该校茶树生物学与资源利用国家重点实验室宋传奎教授团队,在国际上首次发现香气也能够有效调控植物的抗寒性。增加植物中一些香气物质的聚集,能够提升植物抗寒性,反之植物抗寒性显著降低。这改变了人们对于香气物质的传统认识。该项研究成果日前在线发表在国际植物学权威学术杂志《新植物学家》上。

  低温对植物产量和地理分布有很大的影响。低温等逆境条件会导致活性氧自由基在植株中的大量积累,进而对植株产生毒害。如果能够有效清除活性氧,就能减轻低温等逆境环境对植物的伤害。

  橙花叔醇是茶树中最重要的香气物质之一。该项研究首先发现,在低温环境下,茶树体内结合态的橙花叔醇糖苷大量聚集。在此基础上,研究人员通过生物信息学、生物化学等手段,最终从近300条糖基转移酶基因中成功得到1条UGT91Q2基因,该基因能够将活化的葡萄糖转移到游离态的橙花叔醇上,进而形成结合态的橙花叔醇糖苷前体。

  体外抗氧化分析发现,在茶树中降低UGT91Q2基因表达量,就会降低茶树橙花叔醇糖苷的积累,导致活性氧的大量积累,进而导致茶树抗寒能力下降。外源添加橙花叔醇,可促使茶树体内橙花叔醇糖苷的大量积累,有效提高茶树清除活性氧自由基的能力,进而起到抵御寒冷的作用。这种现象在烟草中也得到了验证。同时,研究人员还发现,橙花叔醇也可作为一种信号物质,有效激发茶树体内抗冷防御机制,进而提高茶树主动预防冷害的能力。

  该项研究不仅为茶树体内橙花叔醇糖苷的调控提供了理论依据,也为植物抗寒性研究提供了新思路。

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[责任编辑:lijiang] 标签: 植物抗寒
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