研究人員描述了維生素E在極端條件下如何在植物中發(fā)揮作用

維生素E是一種強抗氧化劑，可以在植物中充當前哨，在極端環(huán)境條件下，將葉綠體(一種細胞器)的分子信號傳遞到細胞核。這是巴塞羅那大學(UB)生物學院的SergiMunné-Bosch和PaulaMuñoz 在《植物科學趨勢》上發(fā)表的一篇文章的結論之一。

這種到達細胞核的信息流(逆行信號)是一種分子機制，可以緩解植物在生理脅迫情況下(鹽度，營養(yǎng)缺乏，干旱，衰老等)的適應性反應。

維生素E收集了一組由光合生物合成的天然來源的分子-生育酚和生育三烯酚。這些具有相似功能和化學結構的分子，其分布和位置互不相同。雖然維生素E在植物界分布在全球各地，生育三烯酚僅在某些物種和器官中，并且被視為次級代謝產物。

這項新研究突出了維生素 E在葉綠體和細胞核之間的細胞通訊過程中的生物學作用。“維生素E的作用是將信號從葉綠體發(fā)送到細胞核，使細胞在分子水平上重新編程，并釋放對幾種應激情況的適當響應。這種進入細胞核的信息流將調節(jié)發(fā)育的關鍵方面在植物中(例如器官(葉子，花朵)的衰老或果實的成熟)。”進化生物學，生態(tài)與環(huán)境科學系和ICREA學術界的講師SergiMunné-Bosch說。

葉綠素降解途徑

迄今為止，最具特征的維生素E合成結合了兩種途徑：一種是在非甲羥戊酸途徑中，在生育酚和生育三烯酚的化學結構中分別生成植酸基或香葉基香葉基;另一種是在sh草酸中生成均質酸。然后是苯并二氫吡喃環(huán)。

葉綠素降解還存在另一種維生素E的合成途徑。這組作者寫道：“這是植物領域中生物學上重要的途徑，其結果是產生了一種化合物：植醇。它最終將能夠獲得植酸基而無需甲基赤蘚醇磷酸酯的參與。”

當具有激酶活性的兩種酶VTE5和VTW6被激活并簡化從植醇到植酸二磷酸植酸酯的轉化，從而使該分子進入生育酚的生物合成中時，新途徑是可能的。UB ANTIOX研究小組負責人SergiMunnéBosch說：“我們對這種替代性生物合成途徑的調控方式知之甚少，但我們知道它在與葉綠素有效降解有關的脅迫情況和衰老中起作用。”

維生素E參與與植物的生長，光保護，開花，壽命和衰老有關的生理過程。“這是保護光合作用和非光合作用組織的重要因素。如果缺乏維生素E，則對植物的影響可能更高或更低，這取決于物種，所研究的器官以及大多數情況下的條件。如果是在進行研究，則是通過實驗進行的。通常，植物承受的壓力越高，我們將看到的效果就越大。”

更好地了解維生素E在植物的非光合組織中的作用- 根，根瘤，儲備組織，一些花朵和某些種類的水果-是UB ANTIOX研究小組的未來工作方向之一，該組織將致力于生物技術，食品和生態(tài)生理學領域的新研究。

這組作者總結說：“所有這些發(fā)現都與基礎生物學和生物技術有關，因為它們將使收獲前和收獲后水果成熟和花的壽命等方面發(fā)生改變。”