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    188宝金博页面版: 植物表皮蜡质与抗旱及其分子生物学

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    内容提示： 植物生理与分子生物学学报， J ournal of Plant Physiology and Molecular Biology 2006， 32 (5)： 505— 512 505 植物表皮蜡质与抗旱及其分子生物学 李魏强1 ,2，张正斌 ，李景娟1 ,2 中国科 学院遗传与发 育生物学研 究所农业 资源 研究 中心 ， 石家庄 05002 1；2中国科学院研究 生院，北 京 100049 摘要：植物表皮蜡质是覆盖在植物最外层的一类有机混 合物总称， 它是植物自我防护的最后一道屏障，在植物生 长发育过程中起重要作用。文章就植物表皮蜡质的成分、 转运、晶体的形成和发育、形态结构以及环境变化对表皮 蜡质的影响，特别是在蜡质与角质蒸腾、 叶片水分利...

    文档格式：PDF | 页数：8 | 浏览次数：36 | 上传日期：2010-06-17 04:58:47 | 文档星级：
    植物生理与分子生物学学报， J ournal of Plant Physiology and Molecular Biology 2006， 32 (5)： 505— 512 505 植物表皮蜡质与抗旱及其分子生物学 李魏强1 ,2，张正斌 ，李景娟1 ,2 中国科 学院遗传与发 育生物学研 究所农业 资源 研究 中心 ， 石家庄 05002 1；2中国科学院研究 生院，北 京 100049 摘要：植物表皮蜡质是覆盖在植物最外层的一类有机混 合物总称， 它是植物自我防护的最后一道屏障，在植物生 长发育过程中起重要作用。文章就植物表皮蜡质的成分、 转运、晶体的形成和发育、形态结构以及环境变化对表皮 蜡质的影响，特别是在蜡质与角质蒸腾、 叶片水分利用效 率和产量的关系以及蜡质的生理作用和合成过程的分子 生物学研究进展方面做 了系统综述，并对植物蜡质研究 中存在的问题做了探讨。 关键词：表皮蜡质；抗旱；基因克。凰掷眯 微 观 结 构 中图分类号 ：Q 945 植物表皮蜡质是覆盖在植物表面最外层 ，不溶 解于水而溶解于有机溶剂(氯仿等)的一类混合物的总 称 。一般认为表皮蜡质具有阻止植物组织内水分的 非气孔性散失(Premchandra等 1992) 、防止植物被有 害光线损伤(Barnes 等 1996) 、维持植物表面清洁与 植物表面防水(Barthlott和 Neinhuis 1997； K erstiens 1996) 、保护植物避免被病菌侵害和防止某些 昆虫的 蚕食等 功H ? ~(E lgenbrode 和 E spelie 1995； J enks 等 l 994) 。同时对一些作物的研 究结果表 明，有蜡质 (白霜状)表型的材料其抗旱节水性和产量都要高于无 蜡质表型的材料(Febrero 等 1998； Saneoka和 Ogata 1987； Sanchez 等 2001) 。不同物种的蜡质含量、成 分和形态 结构都有差异 ，同一植株不 同组织器官 、 不同生长时期的蜡质分布和表达也会有所不 同。另 外 ，环境 因素也会使 植物蜡质 含量 和成分发 生改 变，诱导特异蜡质成分的生成 。过去几十年里 ，蜡 质成分、形态结构和生理研究较多，取得 了很大 的 进展 。近年来 ，与表皮蜡质相关的分子生物学研究 有了大量报告，已经从拟南芥 、玉米等植物中克隆 了一些与蜡质相关 的基因，这 为阐 明蜡质组分的生 理生化作用和分子机制打下 了基础 。 1表皮蜡质的成分与形态结构 1． 1成分 蜡质是一类有机物质混合物 的总称 ，用质谱 一 气相色谱技术测定 了许多物种 的表皮蜡质成分。 目 前总共鉴定出了 100 多种组分，这些成分主要是脂 肪族化合物 、环状化合物 以及 甾醇类化合物等。脂 肪族化合物是植物表皮蜡质最常见的组分 ，包括长 链脂肪 酸 、醛 、伯 醇和仲 醇 。一般脂肪酸 化合物 的碳链较短 ，其长度 一般在 1 8 36 个碳原子之问， 最少的仅为 l 2 个碳原子 ，而蜡质酯类的碳链较长， 有的甚至达到 6O个碳原子。环状化合物和 甾醇类等 有机物在植物表皮蜡质 中比较少见，但在某些植物 中是表皮蜡质 的主要成分 。不同物种之间蜡质成分 差异 很大 ，如酮 和烷烃 是韭菜表 皮蜡质 的主要成 分，但在大麦和玉米中则很难检测到，苜蓿 叶片的 主要蜡质成分是伯 醇，而大豆 的则主要是脂肪酸。 同时 大 豆 和 苜 蓿 都 富含 烷 烃 但 没 有 酮 ( P 0 S t — Beittenmiller 等 1996) 。不同栽培品种的作物表皮蜡 质含量也有明显差异，如不 同品种小麦叶片蜡质含 量从 l 。 5l 2． 80 mg／ dm 不等(Nizam 和 M arshall 1986) 。同一植株不 同组织器官蜡质含量和成分也不 相 同，例如豌豆 叶表面近轴端和远轴端的烷烃含量 差异达到 lO倍 ，拟南芥茎蜡质成分中酮的含量kl： ,f 片多 3O倍(Post— B eittenmiller 等 1996) 。 l -2形态结构 表皮蜡质在植物表层形成独特的三维结构 ，一 般将 其分 为外蜡质层和 内蜡 质层 。后者 为无 定型 态 ，包埋在 角质层 中 ，用 电子显微镜 不易观 察到 2006． 01— 24 收到，2006． 08— 14 接 受。 中国科学 院知识创新工程重要方 向项 目(No． KSCX Z— SW一 327)~ 国家 自然 科学基金(No．30270821)资助 。 通讯 作者fE— mail： zzb@ms． sj ziam． ac． cn； 电话： 0311-85886648) 。 维普资讯 http://www.cqvip.com

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