
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
紫花苜蓿种子休眠的双重调控机制:种皮结构与黄酮类生物合成的协同作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月31日 来源:Plant Cell Reports 5.3
编辑推荐:
为解决紫花苜蓿(Medicago falcata L.)因种皮硬化导致的低发芽率、出苗不均及休眠期延长等问题,研究人员通过分析种皮结构变化与黄酮类(如flavonols、isoflavonoids)和植物激素(GAs、ABA)代谢规律,揭示了种皮栅栏层厚度和代谢物分配(如aromadendrin向flavonol的优先转化)对休眠的决定性作用,为作物抗逆育种提供理论依据。
紫花苜蓿(Medicago falcata L.)作为豆科抗逆遗传资源,其种子却因"铁皮"现象(hard seed coat)陷入尴尬境地——发芽率暴跌、出苗参差不齐,甚至休眠期无限续杯。科学家们化身植物侦探,通过扫描种皮微观战场发现:顽固种子(hard seeds)的种皮表面沟壑纵横,脐孔(hilum aperture)缩成"一线天",内部栅栏层(palisade layer)更是筑起铜墙铁壁,厚度MAX+排列密不透风。
代谢组学证据显示,黄酮类物质(flavonoids)在硬实种子中疯狂刷存在感——黄酮醇(flavonols)和异黄酮(isoflavonoids)家族成员(如liquiritigenin、myricetin)集体暴走。有趣的是,芳香二氢黄酮(aromadendrin)这个"中央厨房"把原料全塞给黄酮醇产线,导致花青素前体(如dihydroquercetin)严重断供。激素江湖同样风起云涌:赤霉素(GA4、GA29、GA34)惨遭压制,而ABA/GAs和ABA/JA两大比值强势登顶,直接按下休眠"启动键"。这项研究不仅解码了种皮"装甲车"的制造图纸,更揭示了黄酮代谢与激素博弈如何联手编写休眠程序,为培育"能屈能伸"的超级苜蓿种子提供精准靶点。
生物通微信公众号
知名企业招聘