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油桐种仁发育与油脂积累研究获进展

2023-01-31 武汉植物园
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  油桐树是工业油料树种。胚乳是油桐种子中油脂的主要储存器官。前期研究对油桐种质资源种子性状的观测发现,填充异常而导致油桐种仁形状异常(图A-C)。研究基于这一现象仔细观察油桐种仁的发育过程发现,在油桐种仁中,子叶外围的组织可进一步分成内外两层。内层在油桐种子油脂积累前期体积较小,而外层体积较大(图E)。随着油脂积累的启动,内层体积快速膨大,最终发育为成熟的胚乳组织,大量积累油脂;而外层体积逐步变小,变成一层干的薄膜紧紧覆盖在胚乳组织外围,不积累油脂(图F)。 

  中国科学院武汉植物园与湖北大学合作,基于转录组分析及部分实验验证发现:油脂在内层而不在外层积累,归因于油脂合成通路仅在内层被激活;内层膨大而不是外层膨大,原因在于细胞快速分裂和油脂合成积累相关通路仅在内层被激活;外层可能为内层的早期发育储存和传递母体的营养;筛选发现几个调控油脂合成的转录因子在内外层显著差异表达;负调控因子VfVAL3在外层高表达,可能通过抑制调控油脂合成和种子发育的LEC1/B3网络而参与调控外层的发育以及油脂的合成积累。 

  相关研究成果以Molecular mechanism of differential development and lipid accumulation between two components in the seed of tung tree (Vernicia fordii Hemsl.)为题,发表在Industrial Crops and Products上。研究工作得到国家自然科学基金和中科院青年创新促进会的支持。 

油桐种子不同发育阶段各组成部分及油脂积累 

打印 责任编辑:侯茜

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