種子老化劣變是自然界的普遍現(xiàn)象，也是種質(zhì)資源保存中所面臨的一個(gè)嚴(yán)重問題。雖然前人在種子老化方面做了很多工作，但至今仍有很多問題尚不清楚。
我院汪曉峰教授課題組前期工作證實(shí)家榆種子老化過程存在典型的細(xì)胞程序性死亡(PCD)的特征，相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)表在Plant cell and environment ( Hu et al.，2012，IF="5.13)。在前期工作基礎(chǔ)上，又進(jìn)一步綜合運(yùn)用細(xì)胞生物學(xué)、生化與分子生物學(xué)、種子生理學(xué)的多種手段，在種子個(gè)體、細(xì)胞和離體線粒體水平上研究了活性氧（ROS）引發(fā)的線粒體動(dòng)態(tài)變化在種子細(xì)胞死亡中的重要角色和作用機(jī)制，并于近期發(fā)表于植物學(xué)領(lǐng)域重要學(xué)術(shù)期刊The" Plant Journal（IF="6.815，" DOI: 10.1111/tpj.12737）上。該項(xiàng)研究首先利用激光共聚焦顯微鏡、透射電鏡檢測(cè)了種子老化過程中線粒體在胞內(nèi)的分布和聚集情況，證實(shí)老化過程中ROS產(chǎn)生與線粒體的形態(tài)改變具有時(shí)空一致性。然后利用Western blotting、TUNEL及其他生理生化檢測(cè)結(jié)果表明在種子老化初期ROS積累可能是以“報(bào)警信號(hào)”的角色存在，而非氧化脅迫，但隨著其在老化過程的逐漸積累最終造成氧化損傷。研究還發(fā)現(xiàn)線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔（MPTP）相關(guān)基因在老化初期明顯上調(diào)，在時(shí)間上響應(yīng)于活性氧的產(chǎn)生并與線粒體形態(tài)改變密切相關(guān)，并闡明了種子細(xì)胞MPTP開放與跨膜電勢(shì)的內(nèi)在聯(lián)系。
該項(xiàng)研究工作不僅首次闡述了ROS引發(fā)的依賴于線粒體的PCD在種子老化過程中的作用，為進(jìn)一步從細(xì)胞及分子水平上闡明種子老化機(jī)理奠定了重要的理論基礎(chǔ)；而且證明了線粒體動(dòng)力學(xué)改變是種子老化的一個(gè)先兆，為進(jìn)一步探究延緩種子老化的方法提供了重要的線索。
上述研究成果于2014 年12 月 2 日在線發(fā)表，北京林業(yè)大學(xué)碩士生王昱和李瑩是該文的并列第一作者。該項(xiàng)工作得到了國家林業(yè)局948項(xiàng)目（2011-4-54）、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31271807）和國家生物學(xué)人才培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目的資助（J1103516）。
附：論文鏈接： http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.12737/abstract
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