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　　種子經(jīng)過脫水進入休眠，植物以此性狀躲避自然界中的不利環(huán)境，延續(xù)后代；人類利用此性狀來長期保藏種子，延續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。種子的脫水耐受性，即種子脫水后能否保持活力，具有重要的科學意義和社會應用價值；種子脫水耐受性的的成因和機理，一直是種子生物學研究的熱點和難點問題。據(jù)估計7 - 25%的非熱帶植物所產(chǎn)生的種子不耐受脫水，而在熱帶植物中，該比例高達48%，這些植物大都是建群種或重要的經(jīng)濟植物，比如可可、咖啡、茶等，由此使得這些植物的種子保藏成為世界性難題。雖然在過去的40年里，有大量研究探討了種子不耐脫水的生理及生化現(xiàn)象，但由于缺乏分子遺傳學和亞細胞水平上的證據(jù)，加之種子脫水耐受性與植物系統(tǒng)發(fā)育相關性低，到目前種子脫水耐受性的分子機制還沒未被揭示。 

　　近日，中國科學院昆明植物研究所陳虹穎博士等人在李唯奇研究員的指導下，選擇了7個科的8個物種（涵蓋了種子脫水耐受性的所有類型，代表了約20 %的植物種類）、對種子的胚和子葉分別進行脂類組學檢測，發(fā)現(xiàn)在脫水誘導的磷脂酸（PA）的升高與種子的活力密切相關；半定量的模型揭示，細胞膜中PA含量超過6%將會導致萌發(fā)率低于50%。通過對模式植物擬南芥種子的“干-濕循環(huán)”處理來模擬脫水耐受性喪失的過程，發(fā)現(xiàn)PA的升高產(chǎn)生于磷脂酶Dα1水解膜脂的反應；分子遺傳學方法抑制磷脂酶Dα1表達后，PA升高趨勢受到抑制，種子耐受脫水的能力得到提高；利用磷脂酶Dα1特異的抑制劑處理后，改善了種子的脫水耐受性。這些證據(jù)說明了PA升高是種子喪失脫水耐受性的原因。深入研究還發(fā)現(xiàn)，脫水使得磷脂酶Dα1表達量升高、由胞質(zhì)向細胞膜移動，抑制磷脂酶Dα1提高了細胞對脫水的耐受性，這些證據(jù)描述了PA升高導致種子喪失脫水耐受性的微觀過程。該研究認為，脫水使得種子細胞中磷脂酶Dα1表達增加并由胞質(zhì)向膜移動，催化水解膜脂產(chǎn)生PA，PA的高含量使得細胞膜形成胞質(zhì)滲漏的“洞”，胞質(zhì)的滲漏最終使種子失去活力。如果在脫水過程中胞質(zhì)形成玻璃化的固態(tài)，則阻止了磷脂酶Dα1移動和PA的生成，維持了細胞膜的完整性，種子得以保持活力。該研究揭示了磷脂酶α1介導的磷脂酸升高，是脫水導致的種子活力喪失的決定性因素?！　?span>    

　　上述研究成果以“PhospholipaseDα1-mediated phosphatidic acid change is a key determinant of desiccation-induced viability lossin seeds.”為題在線發(fā)表在植物學領域前5% 的雜志于Plant, Cell and Environment上。該項研究工作得到國家自然科學基金資助和中國西南野生生物種質(zhì)資源庫的支持。 

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圖1. 決定種子形成不同儲藏特性的分子機制