新闻中心
实验室消息你现在所处的位置是:首页 > 实验室消息
曲乐庆研究组发现植物表皮蜡质合成的新机制

 水稻蜡质合成途径

        植物表皮蜡质对于减少水分蒸腾、提高耐旱性、减弱紫外光伤害以及抵抗病虫害等具有重要作用。蜡质主要由超长链脂肪酸及其衍生物(醛、醇、烷烃、酮和酯类)组成超长链脂肪酸分别进入酰基还原途径生成偶数碳链的伯醇和脱羰途径生成偶数碳链的醛和奇数碳链的烷烃。在拟南芥茎表皮中烷烃进一步转化为,而水稻等单子叶植物表皮蜡质中却不含仲。因此,烷烃被认为是单子叶植物脱羰途径的最终产物。与此同时,奇数碳链蜡质的组成成份,但其合成途径尚不清晰。

        中国科学院植物研究所曲乐庆课题组从水稻MNU诱变突变体库中筛选获得一个叶片呈沾水表型的wax crystal-sparse leaf 5wsl5)突变体。突变体叶片表皮蜡质烷烃异常累积,而C29醇含量极显著降低。通过图位克隆的方法,分离出控制该性状的WSL5基因编码一个功能未知的细胞色素P450家族蛋白CYP96B5。研究发现, CYP96B5定位于内质网其过量表达转基因水稻叶表皮蜡质中烷烃含量极显著降低,C29醇含量增加;而功能敲除突变体则呈相反表型。进一步研究发现,WSL5/CYP96B5烷烃底物催化产生异源表达的WSL5与拟南芥内源烷烃链中羟化酶MAH1共同竞争烷烃底物,导致前者产物C29醇含量增加,后者产物醇和酮含量降低。WSL5与饱和烷烃共同注射烟草叶片试验进一步证明其功能。该研究首次植物中发现烷烃末端羟化酶,阐明植物中超长奇数碳醇合成的机理。

         该研究结果在线发表于国际学术期刊New Phytologist。曲乐庆课题组已毕业博士张犊为论文的第一作者,曲乐庆研究员为通讯作者。该研究得到了国家科技部重点研发计划和自然科学基金委项目的资助。

     文章链接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.16267

地址:北京市海淀区香山南辛村20号     联系电话:010-62836674
传真:cuiqiang@ibcas.ac.cn     Email:cuiqiang@ibcas.ac.cn      网址:http://www.klpmp.net
中国科学院植物分子生理学重点实验室    版权所有