福建农林大学综述海藻糖在响应植物温度胁迫过程中的作用及机制

全球气候变化导致极端温度（热胁迫或冷胁迫）出现的频次增加，影响全球作物生产。相关研究表明，施用少量的海藻糖可以减轻温度胁迫引发的负面效应。海藻糖（Trehalose，Tre）是一种非还原性二糖，广泛存在于许多动植物中，在植物的生长发育和抗逆性中发挥着重要作用。

近日，福建农林大学在The Crop Journal在线达发表了题为“Trehalose: A sugar molecule involved in temperature stress management in plants”的综述论文，系统描述了海藻糖在植物响应温度胁迫中的代谢过程、生物学功能、分子调控机制以及在不同植物中鉴定新型Tre编码基因的生信方法，为进一步开展理论研究和培育抗性作物新品种提供借鉴。

全球气候变化导致高温、严寒和干旱气温的频率增加，部分地区受影响更为剧烈，对农业生产产生了不利影响（图 1）。植物中Tre的生物合成是通过两步反应途径催化的，其中涉及位于细胞质中海藻糖-6-磷酸合成酶（TPS）和海藻糖-6-磷酸-磷酸酶（TPP）（图 2）。Tre是一种渗透保护剂，防止细胞脱水、稳定大分子并保护细胞结构；为细胞提供额外的能量来源以应对温度胁迫；调节气孔导度，影响蒸腾速率，提高水分利用效率（图 3）。Tre有助于清除ROS，并与清除 ROS 的抗氧化酶相互作用，减少对细胞成分的氧化损伤（图 4）。Tre可以触发/抑制应激反应基因的表达，与其他调控因子相互作用（图 4）。总结了在不同植物中挖掘和鉴定Tre编码基因的方法（图 5）。    

图 1 全球气候变化    

图 2 植物中海藻糖代谢

图 3 海藻糖在植物响应温度胁迫中发挥的作用           

图 4 海藻糖在植物响应温度胁迫中分子调控机制

图 5 在不同植物中鉴定Tre基因的方法

Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214514123001381

作者简介

福建农林大学Dr. Ali Raza为该文第一作者，Prof. Kadambot H.M. Siddique和Prof. Rajeev K. Varshney FRS为共同通信作者。    

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Dr. Ali Raza

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Prof. Kadambot H.M. Siddique

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Prof. Rajeev K. Varshney FRS

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转自：“iPlants”微信公众号

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