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科研進(jìn)展
昆明植物所探索一氧化碳促進(jìn)種子萌發(fā)的新機(jī)制 文章來源:青高所昆明部 | 發(fā)布時(shí)間:2012-06-08 | 作者:胡向陽 | 瀏覽次數(shù): | 【打印】 【關(guān)閉】 一氧化碳(CO)是一類無色、無臭、無刺激性的氣體, 一氧化碳進(jìn)入人體之后會(huì)和血液中的血紅蛋白結(jié)合,進(jìn)而使血紅蛋白不能與氧氣結(jié)合,從而引起機(jī)體組織出現(xiàn)缺氧,導(dǎo)致人體窒息死亡,因此人們往往視一氧化碳為沉默的殺手而談虎色變。但是近幾年越來越多的研究證據(jù)表明,這個(gè)殺手并不太冷,極低濃度的一氧化碳也有很多意料之外的生理學(xué)功能:比如一氧化碳可以作為信號(hào)分子調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)肽的釋放,調(diào)控記憶行為與氣味反應(yīng);一氧化碳的舒張血管與心臟保護(hù)效應(yīng)也被證實(shí);一氧化碳在人體免疫、生殖、消化、肝臟及腎臟等系統(tǒng)中也扮演重要角色。在植物生理方面,一氧化碳處理可以緩解鹽脅迫對(duì)植物的過氧化損傷,表明CO的生理學(xué)功能其實(shí)是多方面的,人們對(duì)一氧化碳的認(rèn)識(shí)也在改變。 自然界的種子根據(jù)保藏特性大體可分為正常型種子(orthodox seeds)與頑拗型種子(recalcitrant seeds)兩種。正常型種子一般可以耐受低溫與干燥處理后長期低溫保存,但是頑拗型種子一般不能耐受低溫或干燥處理,所以頑拗型種子一般不能進(jìn)行低溫保存,這種特性可能與低溫誘導(dǎo)的活性氧自由基(reactive oxygen species)與活性氮自由基(reactive nitrogen species)損傷有關(guān)。有效提高頑拗型種子對(duì)低溫脅迫的耐受能力,是當(dāng)前種質(zhì)低溫保存的一個(gè)難點(diǎn)問題。中國科學(xué)院昆明植物研究所胡向陽研究組與李德銖、楊永平研究組合作,利用頑拗型木奶果種子(Baccaurea ramiflora)為材料,通過低濃度一氧化碳處理來提高木奶果種子對(duì)低溫脅迫的耐受能力,結(jié)果表明: 低溫處理誘導(dǎo)了木奶果胚尖的一氧化碳積累,并進(jìn)一步誘導(dǎo)另一種小分子化合物一氧化氮(NO)的產(chǎn)生;外源一氧化碳處理明顯誘導(dǎo)了一氧化氮的積累,一氧化氮一方面通過激活抗氧化系統(tǒng)來減弱低溫誘導(dǎo)的ROS 對(duì)種子活力的損傷;另一方面一氧化氮也激活了亞硝基谷胱甘肽還原酶(S-nitrosoglutathione reductase)的活性,從而減輕了低溫誘導(dǎo)的RNS的損傷,可見一氧化碳可通過雙管齊下的方式來增強(qiáng)頑拗型種子對(duì)低溫脅迫的耐受能力。 以上結(jié)果已被自由基生物學(xué)與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域主流期刊Free Radical Biology & Medicine 在線發(fā)表(http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0891584912002997?v=s5)。 不同處理對(duì)木奶果種子萌發(fā)率的影響 |
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