细胞分裂素对光呼吸途径的调节及抗衰老分子机制

【作者】 朱晔荣； 陶汉林； 吕宪禹； 王勇；

【机构】 南开大学生命科学学院；

【摘要】 <正> 光呼吸途径是植物界普遍存在的碳代谢途径。在核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）的作用卜,植物叶片不仅可以固定C0₂,而且可以固定0₂,产生磷酸甘油酸和二碳化合物磷酸乙醇酸。后者经叶绿体、过氧化体和线粒体三个细胞器的协同作用,转化为植物可以利用的氨基酸（甘氨酸和丝氨酸）或磷酸甘油酸。磷酸甘油酸可以进入卡尔文循环。在自然条件下,植物的光呼吸作用是不可避免的。近年来光呼吸突变体的研究表明,光呼吸途径是植物体内,特别是C₃植物的一种非常重要的代谢途径。缺陷型突变体植株在正常的空气当中将很快衰老、死亡。丝氨酸-乙醛酸转氨酶（SGAT）是参与光呼吸途径的一种酶,位于过氧化体内。当编码该酶的基因突变后,突变体在正常的空气当中难以存活,植物体内大量积累丝氨酸。我们曾以紫萍（Spirodela polyrrhiza）P143为实验体系研究发现,离休的半叶状体在不含细胞分裂素的培养液上于长日照条件下生长时将在数天内开始衰老,并进而死亡,但是如果在培养液中加入一定浓度的细胞分裂素(如10^-7-10^-5M的6-BA),半叶状体将会变得更绿,生理活性增加,而且寿命可以达到两个多月,接近完整植株的更多还原