細胞壁組分β-1,4-半乳聚糖在植物耐鹽性中重要作用
時間:2020-12-15 22:38來源:未知 作者:admin 點擊: 次
細胞壁是植物細胞外圍的動態結構,在生長、發育和適應不斷變化的環境中為植物細胞提供機械支持,主要由纖維素、半纖維素、果膠和木質素等組分構成。纖維素在植物響應鹽脅迫中有著重要作用,果膠作為植物細胞壁的另一重要組分成分,其組成和結構比較復雜,對于其在抵御外界脅迫中的作用知之甚少。鼠李聚糖半乳糖醛酸Ⅰ(Rhamnogalacturonan I,RGI)是細胞壁中含量較多的一種果膠多糖,其分子量很大,帶有長短不一的側鏈結構,β-1,4-半乳聚糖是構成RGI的重要側鏈多糖。
該研究發現,鹽脅迫下植物根尖中的β-1,4-半乳聚糖大量積累,加重了植物對鹽脅迫的敏感性。β-1,4-半乳聚糖由半聚糖合成酶(GALACTAN SYNTHASE, GALS)合成,有GALS1, GALS2和GALS3三個基因負責編碼GALS,該研究發現,只有GALS1在基因表達水平上響應鹽脅迫誘導,而且進一步研究發現,GALS1的表達受轉錄因子BPC1和BPC2直接調控。鹽脅迫下,植物細胞中BPC1/BPC2含量顯著降低,減弱了其對GALS1表達的抑制作用,導致β-1,4-半乳聚糖的積累增加,最終加重植物對鹽脅迫的敏感性。該研究揭示了細胞壁組分β-1,4-半乳聚糖調控植物耐鹽的新機制,為植物響應非生物脅迫的研究領域提供了新的認識和視角。