條斑紫菜“干出”機制研究取得新進(jìn)展
日前從中科院海洋研究所獲悉,該所藻類(lèi)生理及發(fā)育調控研究組在條斑紫菜"干出"機制及對性細胞分化影響研究中取得新進(jìn)展。
據介紹,條斑紫菜是一種重要經(jīng)濟海藻,產(chǎn)值居養殖海藻之首。條斑紫菜自然生長(cháng)在潮間帶,每天經(jīng)歷高潮沉水和低潮暴露于空氣兩種截然不同的環(huán)境,由此條斑紫菜進(jìn)化獲得可以耐受極端失水的生物學(xué)特性。在生產(chǎn)中,人們利用條斑紫菜這種特點(diǎn),專(zhuān)門(mén)設計"干出"過(guò)程,以提高紫菜養殖品質(zhì)并抵御病害,但到目前為止,科學(xué)家對其內在的機制仍知之甚少。
同時(shí),條斑紫菜雌雄同體且其葉狀體為單層細胞,是研究環(huán)境脅迫尤其失水條件對性細胞形成影響的理想材料。
此次,海洋所的研究人員發(fā)現,條斑紫菜"干出"失水時(shí),環(huán)式電子傳遞持續增強,致使光系統I活性顯著(zhù)上升;在嚴重失水時(shí),光系統I比光系統II有更強的耐受性,其原因為光系統I驅動(dòng)的環(huán)式電子傳遞的運轉。研究還表明,在復水過(guò)程中,光系統I活性的恢復明顯快于光系統II,主要源于葉綠體內NDH介導的環(huán)式電子傳遞。
對條斑紫菜性細胞尤其雄性細胞分化過(guò)程系統研究發(fā)現,營(yíng)養細胞和雄性細胞表現出相似的耐干出失水的生物學(xué)特性,表明營(yíng)養細胞分化為精子囊的過(guò)程不受失水影響;條斑紫菜性細胞分化過(guò)程中光系統II的實(shí)際量子產(chǎn)率Y(II)有顯著(zhù)的增加,表明是為條斑紫菜精子細胞的形成和釋放提供物質(zhì)和能量的儲備。
以上研究結果分別發(fā)表在最近出版的國際期刊《實(shí)驗植物學(xué)雜志》和《植物學(xué)》上。
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