脂质介导的对营养和其他胁迫的反应：在植物适应和信号传导中的作用

《Journal of Experimental Botany》：Lipid-mediated responses to nutrient and other stresses: Roles in plant adaptation and signaling

植物脂质在应对营养缺乏及胁迫中发挥关键作用，通过调控膜组分、信号传递及代谢平衡维持稳定性，新型分析技术揭示其动态机制，为培育抗逆作物提供理论支撑。

　　

摘要

脂质是生物膜的重要组成部分；然而，它们在植物中的作用远不止提供结构支持。在非生物和生物胁迫期间，脂质积极参与信号传导和代谢调节。植物利用基于脂质的策略来适应营养不足、有毒条件以及环境变化。诸如磷脂酸（PA）、磷脂酰肌醇、鞘脂和氧脂质等信号脂质作为分子信使，传递胁迫信号以调节离子运输、激素相互作用和发育灵活性。在缺乏磷（P）、氮（N）和钾（K）等营养元素的情况下，植物通过用不含磷的糖脂（如半乳糖脂和硫脂）替代磷脂来调整膜组成，从而在保持膜结构完整的同时节约关键营养素。脂质中间体（包括磷脂酸、甘油-3-磷酸和带负电荷的磷脂）也在胁迫信号网络中充当二级信使。脂滴和脂质吞噬作用有助于维持碳和氧化还原平衡，而磷脂酶和甘油磷酸二酯酶等酶则参与营养物质的循环利用并改变脂质组成。在缺钾和有毒金属暴露（例如铝（Al）、镉（Cd））的情况下，脂质代谢会影响膜稳定性、活性氧（ROS）的产生以及转运蛋白的功能。脂质修饰还能减少有毒离子的结合和细胞损伤，而从脂质衍生出的分子（如茉莉酸）在次级代谢和激素防御途径中发挥作用。尽管基于脂质的胁迫反应在植物各谱系中具有保守性，但控制脂质流动的调控机制尚未完全明了。新的工具（如基因编码的脂质生物传感器和脂质组学平台）正以前所未有的细节揭示脂质信号传导的空间和时间动态。加深对脂质介导的胁迫反应的理解，有助于培育出具有更高营养效率和应对气候及土壤胁迫能力的作物，从而推动可持续农业的发展。