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叶绿体蛋白降解新途径或可助力研发抗逆能力更强的作物品种
日期:2019-03-18 作者:编译:王爱玲 来源:农科智库 点击:
     近日,英国科学家在《科学》杂志上发表了一篇论文称,研究发现了一种叶绿体蛋白质降解的新途径——CHLORAD。通过操控这一途径可以改变植物对逆境的耐受性,表明CHLORAD参与调控植物逆境反应。该研究结果可为提升作物抗逆性能提供新的理论基础,也将会开启作物改良的新策略,而这对于确保全球粮食安全至关重要。
    叶绿体是植物体内重要的细胞器,除了进行光合作用外,它还承担着代谢、发育、信号传导等功能,是植物必不可少的一部分,也是生态系统和农业必不可少的一部分。叶绿体由成千上万个不同的蛋白质组成,其中大部分在细胞的其他地方生成,再通过细胞器导入。CHLORAD途径能够帮助调节植物细胞中的叶绿体结构,它的运作原理是移除、处理掉不必要的或损坏的叶绿体蛋白质,因而称之为“叶绿体蛋白质降解”。    之前的研究认为,蛋白质由胞质向叶绿体转运,而CHLORAD途径的发现首次揭示了个别多余的蛋白质是如何从叶绿体上被清除的,属于逆向转运。
    已有研究表明,叶绿体膜内的蛋白质由叶绿体外的一个蛋白质降解系统分解。这就产生了一个问题:怎样把叶绿体蛋白从细胞膜中提取出来进行分解?CHLORAD系统的发现回答了这一问题,并且也确认了在该过程中起作用的两个新的蛋白质。
    叶绿体作为真核细胞器,在10亿多年前起源于内共生的蓝细菌。值得注意的是,CHLORAD系统包含了真核生物起源和细菌起源的混合成分。这就为真核宿主细胞如何选择可利用的工具来控制其共内生细胞器而逐渐进化,提供了一个绝好的案例。
    这一生物化学途径的发现证明,可以通过基础植物生物学研究得出新的策略来研发生产力更高、抗逆能力更强的作物。
(来源:Sciencedaily  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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