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      植物衰老的機(jī)制
      
			
      
				2019-04-24 10:28:06
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      歐洲研究人員研究了驅(qū)動(dòng)壓力相關(guān)反應(yīng)的分子機(jī)制，這些反應(yīng)導(dǎo)致植物衰老和死亡。目標(biāo)是產(chǎn)生有彈性的作物品種。
      

      植物衰老的機(jī)制
      

      與可以避免壓力的動(dòng)物不同，植物已經(jīng)進(jìn)化出對(duì)逃避因素的反應(yīng)，這些因素可能對(duì)生長和生存，環(huán)境條件和病原體有害。這通常通過有氧代謝的副產(chǎn)物活性氧(ROS)的產(chǎn)生來傳達(dá)。
      

      低ROS水平介導(dǎo)對(duì)壓力的反應(yīng)，而在較高濃度下，它們可能導(dǎo)致程序性細(xì)胞死亡。ROS在幾個(gè)發(fā)育過程中也起著關(guān)鍵作用，包括根毛生長和種子萌發(fā)。
      

      歐盟資助的Plantaging項(xiàng)目的科學(xué)家希望確定ROS在植物衰老和衰老中的作用，并擴(kuò)展關(guān)于衰老過程遺傳決定因素的現(xiàn)有知識(shí)。這是保加利亞和新西蘭科學(xué)團(tuán)體之間的合作事業(yè)。
      

      植物生物老化
      

      多年來的研究已經(jīng)確定了加速衰老的基因以及延緩衰老從而延長壽命的其他基因。然而，關(guān)于這些基因如何與特定環(huán)境和發(fā)育信號(hào)相互作用和響應(yīng)的知之甚少。此外，植物的發(fā)育階段也影響其抵抗不利環(huán)境條件或引發(fā)衰老的能力。
      

      種植研究人員使用延長或縮短壽命的擬南芥突變體以及對(duì)非生物脅迫具有極端耐受性的植物。非生物脅迫貢獻(xiàn)者主要包括極端溫度，高鹽度，缺水和包括除草劑在內(nèi)的污染物。
      

      該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了全基因組研究，包括轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)研究，以研究不同發(fā)育階段和壓力下的基因表達(dá)和代謝物水平變化。他們還研究了ROS響應(yīng)基因如何對(duì)氧化應(yīng)激作出反應(yīng)。項(xiàng)目協(xié)調(diào)員Gechev博士解釋說：“我們的工作假設(shè)是當(dāng)衰老的負(fù)調(diào)控因子過度表達(dá)時(shí)，轉(zhuǎn)基因植物會(huì)延遲衰老，而這種基因的抑制會(huì)加速衰老，”項(xiàng)目協(xié)調(diào)員Gechev博士解釋說?；蚩梢苑e極地調(diào)節(jié)衰老;它的過度表達(dá)會(huì)加速生物衰老，“他繼續(xù)說道。
      

      關(guān)于植物壽命的新分子線索
      

      分子，蛋白質(zhì)組和代謝組分析為衰老相關(guān)基因如何調(diào)節(jié)植物的壽命提供了重要的見解。耐受非生物脅迫的植物與其他脅迫耐受植物之間的遺傳比較進(jìn)一步產(chǎn)生了關(guān)于應(yīng)激反應(yīng)機(jī)制的重要信息。
      

      該聯(lián)盟確定了在開花植物Haberlea rhodopensis的長期黑暗中受到高度調(diào)節(jié)的關(guān)鍵基因，代謝物和脂類。此外，他們對(duì)紫外線耐受植物Pachycladon cheesemanii的基因組進(jìn)行了測序，并對(duì)其對(duì)高劑量紫外線輻射的生理和分子反應(yīng)進(jìn)行了表征。
      

      植物衰老對(duì)農(nóng)業(yè)實(shí)踐具有相當(dāng)大的意義，因?yàn)槠洳僮饔锌赡茱@著影響作物對(duì)不利條件的耐受性并提高產(chǎn)量。項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)成功地揭示了調(diào)節(jié)擬南芥衰老的ROS調(diào)節(jié)途徑的新元素。
      

      Gechev博士設(shè)想，盡管預(yù)測對(duì)農(nóng)業(yè)的影響還為時(shí)過早，但“增強(qiáng)對(duì)植物衰老和衰老機(jī)制的認(rèn)識(shí)將有助于提高抗性作物和蔬菜的保質(zhì)期。”
      
			

			
        
      
			
      
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