|
硫元素是植物生长发育必不可少的大量元素之一。植物主要通过根从土壤中以硫酸根的形式获取硫元素,并将其转运到植物的不同组织,然后被组织细胞同化利用,参与植物新陈代谢。植物所吸收获得的硫酸根经过硫同化途径被还原为低价硫,然后参与含硫化合物(如半胱氨酸,甲硫氨酸等)的形成,而多余的硫酸根则被运输到其他组织和(或)在细胞的叶泡内储存。近期,中国科学院西双版纳植物园植物基因功能研究组余迪求研究员的博士研究生梁岗同学通过近5年的潜心分析,系统解释了microRNA395如何参与调控硫酸根在拟南芥体内的吸收、转运和同化的生物学过程及其分子机制。该研究成果已被国际著名学术刊物《The Plant Journal》接受发表。
在成熟叶衰老过程中,硫元素一般被认为是不能向幼叶转移的。但是该研究发现,在硫充足的情况下,拟南芥的硫转蛋白SULTR2;1可以将游离态形的硫酸根从老叶转运到正在发育的幼叶。当植物处于硫缺乏条件时,植物的幼叶往往首先表现出缺硫症状(如黄化),这似乎说明硫酸根是不可以转移的。但进一步的研究表明,在缺硫情况下,植物体内MicroRNA395的表达水平被显著地诱导提高。受到诱导的microRNA395迅速而有效地抑制了其靶基因SULTR2;1的表达,从而限制了硫酸根从老叶向新叶的转运。 |