【摘 要】
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极端高温是植物面临的最具挑战的环境胁迫之一,对全球作物产量造成了严重的威胁。植物已经进化出多种生理、遗传和表观遗传机制以响应热胁迫,但对于脂质重塑在热胁迫中的作用尚不清楚。本研究以油料作物蓖麻为研究对象,结合生理、脂质代谢组和转录组分析,解析了蓖麻幼苗在热胁迫下脂质重塑的分子基础。获得以下结论:1)蓖麻高温半致死温度为54.5℃,在45℃热处理12小时后,各项生理指标发生了显著改变,但表型没有明显
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极端高温是植物面临的最具挑战的环境胁迫之一,对全球作物产量造成了严重的威胁。植物已经进化出多种生理、遗传和表观遗传机制以响应热胁迫,但对于脂质重塑在热胁迫中的作用尚不清楚。本研究以油料作物蓖麻为研究对象,结合生理、脂质代谢组和转录组分析,解析了蓖麻幼苗在热胁迫下脂质重塑的分子基础。获得以下结论:1)蓖麻高温半致死温度为54.5℃,在45℃热处理12小时后,各项生理指标发生了显著改变,但表型没有明显变化,表明蓖麻具有高的耐热性;2)脂质组学分析发现54种脂质分子在热胁迫下发生了变化。热胁迫诱导了多不饱和甘油三酯TAG54:6、TAG54:7、TAG54:8、TAG54:9的显著增加和多不饱和单半乳糖苷二脂MGDG34:3的显著下降。亚细胞定位结果表明热胁迫诱导的TAGs主要储藏在胞质中。当高温环境解除后,幼苗中这些脂质分子的含量恢复到正常水平;3)转录组分析显示,热胁迫下TAG的合成并非来自从头合成,而是由于MGDG的大量水解,释放出的自由脂肪酸在二酰甘油酰基转移酶（DGAT2）的作用下酯化为TAG。本研究表明中性脂TAG可能作为脂质分子转换过程中的中间体,回收热胁迫产生的自由脂肪酸,在某种意义上为植物响应热胁迫提供了一种保护机制,该研究为理解脂质重塑在植物适应热胁迫中的作用提供了新的认识。
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