华南农业大学硕士生以第一作者在植物学顶级期刊(IF=11.6)发表多胺调控植物生长发育及作物产量与品质的最新文章

学术   2024-07-21 09:03   法国  
近日,华南农业大学生命科学学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室陶利珍/刘太波课题组,联合华中农业大学园艺林学学院、果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室刘继红课题组,在中科院一区TOP期刊Plant Biotechnology Journal(五年影响因子:11.6)上发表题为“Polyamines: pleiotropic molecules regulating plant development and enhancing crop yield and quality”的综述文章。

  在植物界中,多胺类化合物——如Put(腐胺)、Spd(亚精胺)、Spm(精胺)和T-Spm(热精胺)——占据着中心地位。这些化合物对细胞增殖、维管系统形成、果实成熟进程、老化现象,以及对生物和非生物逆境的抵御机制有着显著的影响。近来的科学探索凸显了保持多胺平衡对于植物生长、发育以及提升其抵抗逆境能力的重要性。植物内的多胺平衡主要依赖于其合成和分解途径的精密调控得以维持。

多胺稳态维持依赖于合成与代谢途径的平衡

  多胺,作为多功能信号分子,它们能独立或与生长素、细胞分裂素、赤霉素、乙烯、脱落酸和茉莉酸等植物激素联合,构建出复杂的信号调控体系,共同介入各类生长发育及抗逆境活动。具体而言,这包括根、茎、叶、花和果实的生长,种子的启动萌芽,器官的成熟和衰老,以及由ROS(活性氧)引发的程序性细胞死亡(PCD)等环节。

多胺与其它激素互作调控植物生长发育

近年来,农业科学家与植物学者积极探索创新策略,旨在增强作物的生产力并提升其营养价值。鉴于多胺作为具有显著生物活性的信号分子,其在作物遗传改良领域的潜在效用正逐渐受到重视。研究发现,通过对植物内多胺浓度的调整,可以有效地促进水稻产量的增长,同时优化番茄的营养成分并延长其货架期。
综上所述,本综述详尽地概述了多胺在调控植物生长发育中的作用,以及其在改进作物产量和品质方面的潜在价值,为作物精准分子设计育种提供了坚实的理论支撑和实践指导。


多胺在水稻和番茄的产量与品质改良上的应用

  华南农业大学刘太波副教授和华中农业大学的刘继红教授为共同通讯作者。华南农业大学硕士研究生杨海珊和方茵茵为共同第一作者,陶利珍教授为该工作提供了宝贵的支持与指导。本研究得到了“十四五”广东省农业科技创新十大主攻方向“揭榜挂帅”项目、国家自然科学基金、广东省自然科学基金项目的资助。

  相关论文信息:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/pbi.14440

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