烟草所成功解析壳寡糖诱导植物耐低温构效关系

近日，中国农业科学院烟草研究所滩涂生物资源保护利用创新团队在壳寡糖诱导植物耐低温研究方面取得了新突破，阐明了壳寡糖诱导植物耐低温构效关系及其作用机理。相关文章在线发表于高分子科学顶级期刊《多糖（Carbohydrate Polymers）》上。
低温是限制作物地理分布和生产力的重要环境胁迫之一。利用外源调节物质提高作物自身对低温胁迫的抵御能力，是最行之有效的方法之一，具有广阔的应用前景。同时，研究外源物质如何缓解低温对于植物的伤害，提高植物的耐低温性，也有助于进一步了解植物对于抵御低温胁迫的生理机制，具有非常重要的理论意义。壳寡糖被认为可以显著提高植物对低温胁迫的耐受性，但有关其构效关系和作用机理尚未见报道。
烟草所滩涂生物资源保护利用创新团队研究发现，外源添加不同聚合度的壳寡糖均能促进小麦幼苗的生长，降低丙二醛（MDA）含量，提高叶绿素含量和抗氧化酶活性的影响，从而增强小麦幼苗耐低温胁迫的能力。基因表达分析表明，壳寡糖可以有效地调节抗氧化酶基因的表达，减轻冷害胁迫。研究同时发现，聚合度在壳寡糖诱导植物耐低温胁迫中具有重要作用，壳六糖和壳七糖诱导活性最强。这种构效关系表明，壳寡糖的活性可能依赖于一个特定的结构与植物细胞膜相互作用，从而激发植物耐低温胁迫机制。该研究结果为利用外源壳寡糖物质提高植物耐低温性提供理论依据，同时丰富了植物低温胁迫生理理论。
该研究得到了中国农科院烟草研究所青年科学基金项目、中国农科院科技创新工程以及中国农科院基本科研业务费等项目的资助。邹平助理研究员为论文第一作者，张成省副研究员为通讯作者。（通讯员 迟立鹏）

论文链接：http://dx.doi.org/10.1016/j.carbpol.2016.12.058

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