植物油体合成及功能研究进展*
2021-05-18李秀丽陈法志
陈 镇 李秀丽 陈法志
(武汉市农业科学院林业果树研究所,武汉 430075)
脂类是植物生命周期中必不可少的物质,广泛参与了细胞信号转导、能量稳定、膜重塑等多种细胞功能[1]。植物将脂类以甘油三酯(TAG)的形式贮藏在细胞中,为随后的萌发及代谢过程提供能量[2]。TAG分子之间不是彼此聚合而是分散成许多小的相对稳定的亚细胞微滴,称之为油体。油体广泛存在于原始菌类、藻类、裸子和被子植物的各种器官中,参与碳源的分配、供能、抗逆及信号转导等多种生物学路径[3]。本文就近年来对植物油体的组成、结构、生物合成及功能研究进行了整理及总结,为后期深入开展植物油体的相关研究提供理论基础。
1 植物油体的结构、组成及特点
作为一种在高等真核生物中普遍存在的细胞器,植物油体的数量、大小及组成在不同细胞中差异巨大。植物种子中的油体通常呈圆形或卵形,直径在0.5~2.5μm之间,但在豆科植物的种子里,油体直径可达 5~7.5μm[4,5]。在对油菜种子油体3D结构的研究中发现,大多数油体的体积小于 100μm3[6]。
与其他细胞器相比,油体具有特殊的结构,其外有一层磷脂单分子膜,膜上具有决定油体性质(数量、大小和功能)的蛋白(图1),膜的基本单位由13个磷脂分子和1个油体相关蛋白组成[7]。通过分离来自油菜、芝麻、玉米等种子中的油体发现,单分子膜中的磷脂约占油体总脂质含量的1%~2%,主要由磷脂酰胆碱(41%~64%W/W)、磷脂酰丝氨酸(18%~33%W/W)、磷脂酰乙醇胺(3%~18%W/W)和磷脂酰肌醇(7%~21%W/W)组成[4]。大多数植物油体的核心由中性脂质构成,主要为三酰甘油(TAG)和甾醇酯(SEs),另外还可能含有其他类型的疏水性化合物,如类胡萝卜素、蜡质、醚脂及聚萜烯等[8,9]。……
