脂质组分析揭示了极长链脂肪酸（VLCFAs）在南极苔藓适应低温过程中的潜在关键作用

《Plant Physiology and Biochemistry》：Lipidomic analysis reveals the potentially critical roles of very-long-chain fatty acids (VLCFAs) in Antarctic moss under low temperature adaptation

　　

王慧娟|孔琴|徐芳正|王静|刘胜浩|张鹏英

摘要

南极洲拥有极其恶劣的环境，温度极低且生长季节短暂。作为主要的陆地植被之一，南极苔藓已经进化出一系列分子策略来适应这些严酷的条件。然而，它们适应寒冷压力的具体机制仍大部分未知。在这里，我们对南极苔藓（Pohlia nutans）进行了全面的脂质组学分析，研究其在不同温度范围（4°C-23°C）下的表现。研究结果强调了膜脂质重塑、脂肪酸不饱和度以及极长链脂肪酸（VLCFAs）在低温适应中的潜在关键作用。此外，在Pohlia nutans中，编码VLCFA生物合成限速酶的β-酮酰辅酶A合成酶（PnKCS）基因家族包含19个成员，并且这些基因在不同温度处理下表现出差异性表达。将PnKCS10/11异源表达到Physcomitrium patens中后，通过增加VLCFAs的积累，增强了其对低温的抵抗力。总体而言，这些发现揭示了南极苔藓在极地栖息地中的分子生存策略，突显了VLCFAs在适应极端温度过程中的潜在作用。