来源： 时间：2023-01-02 17:35:05
根据一项研究，当植物种子与水接触时，它们制造食物和能源的一些内部化学过程在几分钟内就会建立起来，这可能会导致更有效的耕作方式。研究人员，包括来自德国明斯特大学的研究人员说，种子的早期生长和发育受几种植物激素的控制。
他们说，尽管对这些植物化学物质进行了深入的研究，但对种子中提供能量的过程以及有助于有效开始早期粮食生产的过程知之甚少。当前的研究发表在pNAS杂志上，评估了能量代谢和所谓的依赖于硫的氧化还原化学途径。
它揭示了种子中的分子被激活以有效释放能量，其中硫氧化还原反应中的一些控制分子起着核心作用。
作为研究的一部分，科学家在显微镜下观察到线粒体中的分子三磷酸腺苷 (ATp) (细胞中能量的一般货币) 和另一种分子烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (NADpH)。
他们比较了thale水芹的种子-干燥的种子和被水 “吸收” 的种子。为了找出氧化还原途径是否对启动种子发育很重要，研究小组使用遗传方法使特定蛋白质失活，然后将修饰种子与未修饰种子的反应进行比较。
科学家允许种子在实验室中人工老化，并发现如果缺少这些蛋白质，种子的发芽就会少得多。然后，他们通过分离活性线粒体并快速冷冻它们来检查相关的氧化还原蛋白，以研究该过程发生的位置。
研究人员使用生化方法确定了几种对能量代谢中的资源效率重要的小蛋白质。
“这个过程可以比作大城市的交通控制系统。在高峰时间 (即发芽) 开始之前，这会使大量的代谢物 “上路”，交通信号灯和路由系统需要在早上打开; 在这里，这是通过硫醇氧化还原开关完成的。解释研究的主要作者托马斯·尼采尔来自明斯特大学。
据研究人员称，这一发现可能与农业有关，一方面种子需要尽可能长时间地保持发芽活力，但也应该以最小的损失发芽。
“通过研究发芽控制的早期过程，我们可以更好地了解驱动种子发芽的机制。在未来，我们可以考虑如何将这种开关用于作物生物技术，”来自明斯特大学的研究合著者Markus Schwarzlander说。
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