水稻细胞壁上与硅结合的有机配体是木葡聚糖

 行业动态     |      2016-01-10

近来,华中农业大学资源与环境学院生物矿化课题组初次提出在水稻单细胞的细胞壁中,硅能够和半纤维素组分中的木乐橙下载葡聚糖共价交联构成有机硅复合物,然后改进细胞壁的力学性能和结构稳定性。相关研讨成果宣布在Carbohydrate Polymers上。

硅是地壳中含量第二丰厚的元素,也是水稻成长的必需养分元素,能协助水稻缓解各种非生物和生物钳制。课题组从开始发现水稻植株中除了无机的二氧化硅外,细胞壁上还存在一种与半纤维素结合的微量有机硅,并对水稻反抗重金属镉钳制具有重要的生物学功用。但是,细胞壁中半纤维素组分很多,硅究竟与其间何种组分交联,一直是研讨中的“绊脚石”,成为难以霸占的“瓶颈”问题。

为了进一步确认有机硅与半纤维素交联的组分,课题组又通过五年困难探索,联合凭借了电感耦合等离子体质谱和X射线光电子能谱剖析了半纤维素组分中含量最高的木聚糖和木葡聚糖上硅含量和化学组成;基质辅佐激光解吸电离飞翔时间质谱测定了木葡聚糖和木聚糖的寡糖释放量;原子力显微镜液下成像活细胞,并凭借AFM峰值力定量纳米力学成像针尖润饰的木葡聚糖-1,4-内切葡聚糖酶和1,4-b-内切木聚糖酶与纤维素丝外表的单分子粘附力,终究确认了硅主要与半纤维素中的木葡聚糖共价结合,然后增强对纤维素酶解的抗性,并改进了细胞壁的纳米机械性能。该研讨显着地推动了植物硅养分研讨的进程,并对了解硅元素的植物养分效果具有深入的理论含义。