外源糖的存在阻碍了拟南芥幼苗对种子贮藏脂质的动员gydF4y2Ba

背景gydF4y2Ba

在种子萌发过程中，必须严格控制可溶性糖的含量，以保证种子萌发过程中能量和建筑材料的充足供应。对发芽谷物种子的研究表明，增加糖的含量会抑制淀粉产生糖。虽然大量的研究都集中在淀粉代谢的调控上，但很少有研究涉及油料种子发芽对贮藏脂质代谢的调控。gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba

模型油料植物种子发芽对贮藏脂质的动员gydF4y2Ba拟南芥蒂利亚纳gydF4y2Ba（L.）Heynh。在存在外源葡萄糖或甘露糖的情况下以大大降低的速率发生，但不在平等摩尔3-gydF4y2BaOgydF4y2Ba- 甲基葡萄糖或山梨糖醇。当gydF4y2Ba糖不敏感5-1 /脱胶酸 - 不敏感4-101gydF4y2Ba（gydF4y2Basis5-1 / abi4 - 101)gydF4y2Ba突变体对葡萄糖抑制种子贮藏脂质动员具有抗性。野生型幼苗在吸吮开始的3天内对葡萄糖抑制储存脂质分解变得不敏感。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

外源葡萄糖的存在显著阻碍了野生型拟南芥种子萌发过程中种子贮藏脂质的动员。这种效果不仅仅是由于介质的渗透势，因为要对脂质分解产生显著影响，山梨醇的浓度要比葡萄糖高得多。葡萄糖对脂质分解的抑制作用仅限于一个狭窄的发育窗口，这表明某些关键代谢转变的完成会导致对葡萄糖对脂质分解抑制作用的敏感性丧失。gydF4y2Ba

可溶性糖，如葡萄糖和蔗糖，已经被假定作为信号分子，帮助调节各种各样的植物发育和生理过程[gydF4y2Ba1gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba13.gydF4y2Ba］．这些过程包括开花[gydF4y2Ba14.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba17.gydF4y2Ba]，种子萌发[gydF4y2Ba18.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba]和光合作用[gydF4y2Ba21.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba22.gydF4y2Ba］．最彻底表征的糖调节方法之一是通过发芽谷物种子的淀粉​​粒度。通过发芽种子必须紧密控制淀粉代谢，以确保对发展幼苗充分供应糖[gydF4y2Ba13.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba23.gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

随着α-淀粉酶在淀粉代谢中起重要作用，α-淀粉酶活性的调节形成了淀粉代谢研究的主要焦点。已显示增加糖水平以抑制水稻幼苗中α-淀粉酶的表达[gydF4y2Ba24.gydF4y2Ba]和悬浮培养细胞[gydF4y2Ba25.gydF4y2Ba］．利用大麦胚胎进行的研究为在α -淀粉酶表达调控中存在独立的葡萄糖和双糖信号机制提供了证据[gydF4y2Ba26.gydF4y2Ba］．还显示出α-淀粉酶表达的糖调节在多个水平下发生。糖水平不仅影响α-淀粉酶转录水平[gydF4y2Ba24.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba25.gydF4y2Ba]但也是mRNA稳定[gydF4y2Ba27.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba28.gydF4y2Ba]及蛋白质运输及周转[gydF4y2Ba29.gydF4y2Ba］．糖信号通路也可以与控制α-淀粉酶活性的其他信号通路相互作用。例如，糖抑制了大麦胚胎中的α-淀粉酶表达的胃肠蛋白依赖性途径[gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

我们对糖反应的信号转导途径知之甚少。被认为至少能控制一些糖调节过程的蛋白质，包括己糖激酶[gydF4y2Ba31.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba34.gydF4y2Ba]和snf1相关蛋白激酶[gydF4y2Ba35.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba36.gydF4y2Ba］．已经提出了六酮酶在α-淀粉酶活性的糖抑制中发挥作用。该假设是基于发现，仅据信的葡萄糖类似物是通过六激素酶被磷酸化酶用于磷酸化的底物是有效抑制α-淀粉酶的表达[gydF4y2Ba37.gydF4y2Ba］．然而，六酮酶在糖响应中的作用仍然存在辩论[gydF4y2Ba38.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba40.gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

遗传方法正在被用来识别糖反应途径的其他成分。编码patatin基因的糖调节表达缺陷的拟南芥突变体[gydF4y2Ba41.gydF4y2Ba], beta-amylase [gydF4y2Ba42.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba43.gydF4y2Ba],质体蓝素[gydF4y2Ba44.gydF4y2Ba]和adp -葡萄糖焦磷酸化酶ApL3亚基[gydF4y2Ba45.gydF4y2Ba]已被隔离。通过利用高浓度的外源糖（葡萄糖或蔗糖）抑制野生型拟南芥的早期幼苗发育来鉴定另外的糖响应突变体。几组对高糖浓度的抑制作用抵抗的拟南芥突变体已被分离出来[gydF4y2Ba46.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba50.gydF4y2Ba］．这些突变体的表征揭示了gydF4y2Basis5gydF4y2Ba［gydF4y2Ba46.gydF4y2Ba]，gydF4y2Basun6gydF4y2Ba［gydF4y2Ba50.gydF4y2Ba]，gydF4y2BaGIN6.gydF4y2Ba［gydF4y2Ba49.gydF4y2Ba]和gydF4y2Baisi3gydF4y2Ba［gydF4y2Ba45.gydF4y2Ba突变体与脱落酸不敏感突变体是等位基因gydF4y2Baabi4gydF4y2Ba［gydF4y2Ba51.gydF4y2Ba)和gydF4y2BaSIS4gydF4y2Ba［gydF4y2Ba46.gydF4y2Ba]，gydF4y2Baisi4gydF4y2Ba［gydF4y2Ba45.gydF4y2Ba]和gydF4y2BaGIN1.gydF4y2Ba［gydF4y2Ba45.gydF4y2Ba突变体是脱离酸生物合成突变体的等位基因gydF4y2BaABA2.gydF4y2Ba［gydF4y2Ba52.gydF4y2Ba］．此外，乙烯构成反应突变体gydF4y2Bactr1-1gydF4y2Ba［gydF4y2Ba53.gydF4y2Ba以及乙烯产量过剩的突变体gydF4y2BaEto1.gydF4y2Ba［gydF4y2Ba54.gydF4y2Ba]，显示耐糖表型[gydF4y2Ba48.gydF4y2Ba］．相反，糖反应突变体gydF4y2BaSIS1gydF4y2Ba表现出乙烯构成反应表型，并与之等位gydF4y2Bactr1-1gydF4y2Ba［gydF4y2Ba47.gydF4y2Ba］．当gydF4y2Baprl1gydF4y2Ba突变体，对外源糖表现出更高的敏感性[gydF4y2Ba55.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba56.gydF4y2Ba[携带在编码与SNF1蛋白激酶相互作用的WD蛋白的基因中的突变[gydF4y2Ba57.gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

虽然通过发芽谷物种子对淀粉细分的糖调节进行了大量的研究，但很少的作品集中在确定通过发芽油籽的脂质分解也是糖调节。结果表明，参与脂质代谢的至少两个基因的表达是糖调节[gydF4y2Ba31.gydF4y2Ba]并且该蔗糖可以影响发芽种子中的总脂质含量[gydF4y2Ba58.gydF4y2Ba表明脂质代谢也可能受糖的调节。本文的研究表明，外源葡萄糖暴露在拟南芥种子萌发过程中，贮藏脂质的分解被显著延迟。gydF4y2Ba

在含有葡萄糖的培养基上生长的幼苗表现出降低种子储存脂质动员的速率gydF4y2Ba

长期以来，人们都知道，暴露于外源糖，如葡萄糖和蔗糖，会延缓发芽谷物种子中淀粉动员的速度[gydF4y2Ba13.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba23.gydF4y2Ba］．因此，它有兴趣地确定外源糖是否影响植物的发芽种子脂质动员的率，例如gydF4y2Ba拟南芥蒂利亚纳gydF4y2Ba它们以脂质的形式储存能量。通过测定二十世纪(20:1)脂肪酸水平监测种子贮藏油脂水平。二十烯脂肪酸约占种子脂类储量的17%，但在膜脂中含量非常低。例如，一项研究发现，拟南芥根中20:1的脂肪酸仅占脂肪酸的0.2%，在芽中低于检测阈值[gydF4y2Ba59.gydF4y2Ba］．因此，20：1脂肪酸水平降低的速率反映了种子储存脂质水平的降低速率。gydF4y2Ba

野生型种子gydF4y2Ba拟南芥蒂利亚纳gydF4y2Bavar。哥伦比亚播种在含有固体最小拟南芥培养基的平板上[gydF4y2Ba60.gydF4y2Ba，补充葡萄糖和/或山梨糖醇。在吸胀开始后的不同时间点收获种子/幼苗。如图所示gydF4y2Ba1gydF4y2Ba，播种含有0.11m葡萄糖的培养基种子20：1脂肪酸，比缺乏糖的培养基的种子显着较慢。0.11m葡萄糖在20：1的效果不仅仅是由于培养基的渗透势增加，如摩尔甚至两倍的山梨糖醇对20：1的动员效果不大（图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba）.gydF4y2Ba

在甘露糖上生长，而不是在3- o -甲基葡萄糖上生长，导致种子贮藏脂质动员率降低gydF4y2Ba

甘露糖是一种葡萄糖类似物，被认为会影响种子的萌发[gydF4y2Ba19.gydF4y2Ba和糖调节基因表达[gydF4y2Ba31.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba32.gydF4y2Ba通过需要己糖激酶活性的信号通路。由于尚不清楚的原因，甘露糖抑制种子萌发和早期幼苗生长的浓度是发挥类似效果所需的葡萄糖浓度的100-200倍[gydF4y2Ba19.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba46.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba48.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba50.gydF4y2Ba］．如图所示gydF4y2Ba2gydF4y2Ba，在低浓度(1.4 mM)甘露糖上生长也导致20:1分解显著减少。相比之下,3 -gydF4y2BaOgydF4y2Ba-甲基葡萄糖在20:1水平上几乎没有影响(图)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba）.3-gydF4y2BaOgydF4y2Ba- 甲基葡萄糖是一种葡萄糖类似物，在至少一些生物中，通过己糖转运蛋白运输[gydF4y2Ba61.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba64.gydF4y2Ba但被己糖激酶磷酸化的效率非常低[gydF4y2Ba62.gydF4y2Ba］．在含有3-的媒体上种植的幼苗gydF4y2BaOgydF4y2Ba-甲基葡萄糖的浓度是20:1，这与在大约等摩尔浓度山梨醇下生长的植物的浓度是20:1相似，但远低于在等摩尔浓度葡萄糖下生长的植物的浓度是20:1(图)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba）.gydF4y2Ba

高浓度的葡萄糖或山梨醇几乎可以消除种子贮藏脂质的分解gydF4y2Ba

高（0.27至0.33米）浓度的葡萄糖或蔗糖的生长严重抑制拟南芥幼苗的发育[gydF4y2Ba33.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba46.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba50.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba55.gydF4y2Ba］．大多数在高糖培养基上生长的幼苗没有真正的叶子，即使在生长两到三周后，子叶也很少扩张。当更适中的糖浓度减缓20:1的动员(图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)，我们感兴趣的是确定在高糖培养基上生长受阻的幼苗是否能够调动任何种子储存脂质。如图所示gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba在美国，0.3 M葡萄糖抑制幼苗生长的情况下，即使在生长22天后，也能保留大约80%的种子储存脂质。相比之下，在等摩尔山梨醇存在下生长22天的幼苗只保留了4 - 5%的种子储存脂质。gydF4y2Ba

高糖浓度对脂质分解的影响可能是由于对发育和/或代谢过程的非特异性抑制。与这种可能性一致的发现是，在非常高浓度的山梨醇(0.4 M山梨醇+ 0.03 M Glc)下生长受阻的幼苗也几乎保留了20:1(图)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba）.虽然0.4 M山梨糖醇+ 0.03 M Glc对脂质动员的影响与0.3 M Glc相当，但0.4 M山梨糖醇+ 0.03 M Glc对脂质积累的抑制作用明显大于0.3 M Glc(表)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba）.例如，在0.3 M Glc存在下生长22天的幼苗积累的膜脂肪酸大约是在0.4 M山梨糖醇+ 0.03 M Glc条件下生长的幼苗的两倍。由此可见，0.4 M山梨糖醇+ 0.03 M Glc对脂质分解的抑制作用不如0.3 M Glc的特异性强。0.3 M Glc和0.4 M山梨糖醇+ 0.03 M Glc也会降低种子的萌发率(图)gydF4y2Ba4gydF4y2Ba）.然而，这两种培养基的补充只会延迟种子萌发4到5天。相反，储存脂质动员的延迟时间要长得多。例如，在没有添加Glc或山梨糖醇的情况下生长的幼苗，在吸胀开始的3天内，其20:1动员率约为50%(图)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)，生长在0.3 M Glc或0.4 M sorb + 0.03 M Glc的幼苗在22天后仅能调动其20:1的20 - 30%(图)gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba）.gydF4y2Ba

幼苗对葡萄糖对脂肪酸代谢的抑制作用在吸胀开始的三天内变得具有抗性gydF4y2Ba

先前的研究表明，野生型拟南芥幼苗在吸吸开始的2 - 3天内，对高浓度(0.27 - 0.33 M)外源糖对幼苗发育的抑制作用产生了抗性[gydF4y2Ba47.gydF4y2Ba］．因此，鉴于幼苗是否对高糖浓度对同一时间框架内的种子储存脂质动员的抑制作用抵抗抑制作用。种子播种在低（0.03μm）葡萄糖培养基中，然后在3天后转移到高（0.27μm）葡萄糖或山梨糖醇介质后，或直接播种在高葡萄糖或山梨糖醇培养基上。如图所示gydF4y2Ba5gydF4y2Ba而直接在0.27 M葡萄糖上播种的幼苗生长10 d后枝条发育不明显。相比之下，在0.03 M葡萄糖下生长3天，然后在0.27 M葡萄糖下再生长7天，会产生非常显著的茎蘖系统。事实上，这些植物的平均茎系统比在0.03 M葡萄糖下连续生长的幼苗略大(图)gydF4y2Ba5gydF4y2Ba）.有趣,而直接播种苗山梨糖醇+ 0.24米和0.03米葡萄糖产生较大的射击系统比直接播种苗0.27葡萄糖,幼苗转移到0.24米山梨糖醇+ 0.03米葡萄糖后3天0.03葡萄糖产生较小的射击系统比幼苗转移到葡萄糖(图0.27米gydF4y2Ba5gydF4y2Ba）.gydF4y2Ba

如图所示gydF4y2Ba6gydF4y2Ba，直接播种含有0.27μm葡萄糖的培养基中播种的幼苗在10天的生长10天后仅少量的20：1脂肪酸。此外，这些幼苗表现出积聚膜脂肪酸的显着降低。相比之下，幼苗在换档后7天内从0.03°〜0.27m葡萄糖转移到0.27米的葡萄糖几乎所有20：1脂肪酸，尽管在换档之前只代谢〜30％的种子储存脂质。此外，这些幼苗实际上显示出膜脂肪酸相对于连续生长的幼苗积累的增加，葡萄片葡萄酮在0.03m葡萄糖上连续生长。作为渗透控制，幼苗在0.24m山梨糖醇+ 0.03m葡萄糖中生长10天，或0.03m葡萄糖3天，然后在0.24m山梨糖醇+ 0.03m葡萄糖上另外额外7天。如图所示gydF4y2Ba6gydF4y2Ba在0.24 M山梨糖醇+ 0.03 M葡萄糖培养基上连续生长，或在0.03 M葡萄糖培养基上生长3天后转入该培养基，其20:1脂肪酸几乎全部被代谢。0.03 M葡萄糖和0.24 M山梨糖醇+ 0.03 M葡萄糖的幼苗膜脂肪酸积累显著减少，而直接播种于0.24 M山梨糖醇+ 0.03 M葡萄糖的幼苗膜脂肪酸积累仅略有减少。gydF4y2Ba

sis5-1/abi4-101突变体对葡萄糖对种子贮藏脂质动员的抑制作用具有抗性gydF4y2Ba

几组对早期幼苗发育的高浓度外源性葡萄糖或蔗糖的抑制作用是抗性的拟南芥突变体已被分离出来[gydF4y2Ba46.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba50.gydF4y2Ba］．代表性gydF4y2Basugar-insensitivegydF4y2Ba（gydF4y2Ba姐姐gydF4y2Ba）突变体，gydF4y2Basis5-1 / abi4 - 101gydF4y2Ba突变体，以确定这种类型的突变体是否也能对外源葡萄糖对脂代谢的影响表现出改变的反应。如图所示gydF4y2Ba7gydF4y2Ba，gydF4y2Basis5-1 / abi4 - 101gydF4y2Ba在含有0.11 M葡萄糖的培养基上，幼苗代谢的20:1脂肪酸显著高于野生型植株。相比之下，突变体和野生型植物在0.11 M山梨糖醇上生长时代谢的20:1脂肪酸数量相似(图)gydF4y2Ba7gydF4y2Ba）.gydF4y2Ba

尽管大量的研究表明，高浓度的外源糖抑制了谷物种子的发芽能力，使其无法调动用作能量储备的淀粉[gydF4y2Ba13.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba23.gydF4y2Ba而类似性质的研究以前很少在诸如拟南芥等含油种子植物上进行。在之前完成的为数不多的研究中，有一项研究表明，参与脂质代谢的两个基因的表达受到糖的负调控[gydF4y2Ba31.gydF4y2Ba］．此外，对乙醛酸循环突变体的研究表明，蔗糖对发芽种子中总脂含量的抑制作用较小[gydF4y2Ba58.gydF4y2Ba］．本研究结果表明，种子贮藏脂质的动员是通过gydF4y2Ba拟南芥蒂利亚纳gydF4y2Ba在外源性葡萄糖存在下幼苗显着延迟。例如，在0.11M葡萄糖上长度生长5天的幼苗，将其在没有外源葡萄糖的情况下生长的幼苗的种子储存脂质的约五倍。这种效果不是由于渗透胁迫，如同摩尔，甚至两倍平均摩尔，山梨糖醇浓度对脂质分解几乎没有影响。gydF4y2Ba

含有更高（0.3米）浓度的葡萄糖培养基幼苗的生长导致脂质分解的几乎完全消除。例如，在0.3M葡萄糖存在下生长的幼苗保持其种子储存脂质的大约80％，即使在生长22天后也是如此。高葡萄糖浓度对脂质分解的影响可能是相对特异性的或可能是由于对发育和/或代谢过程的非特异性抑制。有趣的是，山梨糖醇还可以抑制种子储存脂质分解。然而，山梨糖醇对种子储存脂质分解的影响仅在山梨糖醇浓度（例如0.4，M山梨糖醇+ 0.03M葡萄糖）上表现出几乎完全消除幼苗生长。此外，山梨糖醇对幼苗生长的影响似乎比葡萄糖的效果较少，如0.4米山梨糖醇+ 0.03M葡萄糖对储存脂质分解的类似效果，但对膜的积累具有显着更大的效果脂质。此外，虽然葡萄糖和较小程度，但山梨糖醇延迟种子萌发率，两种添加剂延迟了储存脂质的动员到比种子萌发的显着更大程度。gydF4y2Ba

还确定了葡萄糖类似物对脂质分解的影响。在含有甘露糖的培养基上种植的幼苗，但不是3-gydF4y2BaOgydF4y2Ba-甲基葡萄糖，种子贮藏脂质分解率降低。在许多生物体中，甘露糖已被证明是己糖激酶的底物，而3-gydF4y2BaOgydF4y2Ba- 甲基葡萄糖似乎是六酮酶的差不多的gydF4y2Ba62.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba65.gydF4y2Ba］．因此，这些过程受甘露糖的影响而不受3-gydF4y2BaOgydF4y2Ba-甲基葡萄糖已被假定通过己糖激酶介导的途径调控[gydF4y2Ba19.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba31.gydF4y2Ba，gydF4y2Ba32.gydF4y2Ba］．通过该逻辑，事实上，种子贮藏脂质击穿由甘露糖的存在抑制的而不是由3-gydF4y2BaOgydF4y2Ba-甲基葡萄糖也可以解释为通过己糖激酶介导的途径抑制种子贮藏脂质分解。但是，目前还不能排除其他解释。首先，甘露糖和3-gydF4y2BaOgydF4y2Ba-甲基葡萄糖是由己糖激酶代谢的，而拟南芥的其他酶还有待确定。此外，最近的一份报告指出，甘露糖可能通过隔离磷酸盐来影响某些过程，而不是通过刺激己糖激酶介导的糖反应途径[gydF4y2Ba66.gydF4y2Ba］．虽然甘露糖作用在此时不确定的机制，但它在仅在1.4mm的浓度下存在时延迟脂质击穿表明甘露糖的效果不能归因于渗透胁迫。gydF4y2Ba

许多拟南芥糖反应突变体已经被分离出来，它们与野生型植物不同，在0.27 - 0.33 M蔗糖或葡萄糖存在的情况下能够发育出大量的茎系统[gydF4y2Ba46.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba50.gydF4y2Ba］．分析这一类型的代表性突变体gydF4y2Basis5-1 / abi4 - 101gydF4y2Ba突变体(gydF4y2Ba46.gydF4y2Ba，表明它能抵抗外源葡萄糖对种子贮藏脂质分解的抑制作用。这一结果表明，突变可以缓解外源糖对幼苗早期发育的负面影响，也可以减少葡萄糖介导的对种子贮藏脂质分解的抑制。gydF4y2Ba

介质转移实验表明，野生型幼苗在吸胀开始的3天内，对外源葡萄糖对种子贮藏脂质代谢的抑制作用变得不敏感。有趣的是，野生型拟南芥幼苗在吸胀开始的2 - 3天内对糖介导的早期幼苗发育抑制变得不敏感[gydF4y2Ba47.gydF4y2Ba］．此外，树苗gydF4y2Ba芸苔属植物显著gydF4y2Ba，拟南芥的紧密相对，在同一时间段进行了巨大的代谢移位[gydF4y2Ba67.gydF4y2Ba］．在吸收开始后大约2天，gydF4y2BaB. Napus.gydF4y2Ba幼苗从依赖于脂质崩溃转变为依赖于糖形成的光合作用。与这些事件发生的类似时机表明，随着糖的主要源导致脂质崩溃和早期幼苗发育的糖类对阴性敏感性的损失导致对光合作用的脂质分解的代谢转变。然而，外源糖可以完全补偿破坏甘氧酰酸酯周期的突变[gydF4y2Ba58.gydF4y2Ba］．这一发现表明，高浓度外源糖对幼苗早期发育和种子贮藏脂质分解的负面影响不是糖介导的乙醛酸循环抑制的结果。需要进一步的实验来阐明抑制幼苗早期发育和外源糖分解种子贮藏脂质之间的关系。gydF4y2Ba

虽然许多研究已经研究了通过发芽谷物种子对淀粉次分类的影响，但致力于通过发芽油籽植物来表征糖水平对脂质分解的影响的努力。本文呈现的工作证明，存在外源性葡萄糖的生长显着延迟了从野生型拟南芥中发芽种子的种子储存脂质的动员。相比之下，gydF4y2Basugar-insensitivegydF4y2Ba突变体gydF4y2Basis5-1 / abi4 - 101gydF4y2Ba对外源葡萄糖对脂质分解的抑制作用是抗性。葡萄糖对种子储存脂质分解的影响不仅是由于培养基的渗透势，因此需要大于葡萄糖的山梨糖醇而言对脂质分解产生显着影响。甘露糖，但不是3-gydF4y2BaOgydF4y2Ba- 甲基葡萄糖，也抑制脂质分解。该结果表明六酮酶的磷酸化可能需要抑制脂质分解。然而，随着这些葡萄糖类似物的代谢仍有拟计拟南芥，目前无法排除替代解释。葡萄糖对脂质分解的抑制作用仅限于狭窄的发育窗口。在吸入开始的大约三天内，发芽拟南芥种子对外源葡萄糖对种子储存脂质动员的抑制作用不敏感。该结果表明，完成一些关键的代谢转变会导致对葡萄糖对脂质分解的抑制作用的敏感性丧失。gydF4y2Ba

材料及生长条件gydF4y2Ba

野生型种子gydF4y2Ba拟南芥蒂利亚纳gydF4y2Ba哥伦比亚大学最初由克里斯·萨默维尔博士(华盛顿卡内基学院，帕洛阿尔托，加州，美国)获得。隔离的gydF4y2Basis5-1 / abi4 - 101gydF4y2Ba突变体gydF4y2Ba拟南芥蒂利亚纳gydF4y2Bavar. Columbia已被描述过[gydF4y2Ba46.gydF4y2Ba］．用于脂肪酸测定的种子/幼苗生长在无菌的3 MW凝胶印迹纸(Midwest Scientific, Valley Park, MO, USA)上，放置在含有固体拟南芥最小培养基的培养皿上[gydF4y2Ba60.gydF4y2Ba，并添加所示的添加剂。凝胶印迹纸阻止了根在培养基中的生长，允许方便和定量的去除幼苗组织进行分析。除非特别说明，植物生长在60至80 μmol光子m-2 s-1连续荧光灯下，温度为21至25°C。gydF4y2Ba

脂肪酸提取与衍生gydF4y2Ba

提取脂质并使用既定程序衍生化以形成相应的甲酯的脂肪酸[gydF4y2Ba68.gydF4y2Ba］．通常，从每个测定的培养皿的扇区收集25至50种幼苗。将种子/幼苗在0.6-2.0mL 1N甲醇-HCl（Supelco，Bellefonte，Pa，USA）中温育1至2小时。向每个样品中加入同等量的0.9％（w / v）NaCl和己烷。用手摇动样品1至2分钟，然后旋转2,000gydF4y2BaggydF4y2Ba室温下静置5分钟。在气相色谱分析之前，每个样品的顶部(己烷)层被转移到小瓶中并储存在-20°C。gydF4y2Ba

气相色谱法gydF4y2Ba

脂肪酸甲酯水平用以前描述过的程序气相色谱法测定[gydF4y2Ba69.gydF4y2Ba］．将两μl每种脂肪酸甲酯提取物注入5890系列II型气相色谱仪，含有30米SP2330柱的Hewlett Packard，内径为0.75mm（Supelco，Bellefonte，Pa，USA）。将柱暴露于以下温度程序：100℃，1分钟，每分钟升至160℃，每分钟10°C，220℃下降至220℃，4.6分钟。柱的压力计划为：30kPa为9分钟，每分钟升至40kPa，70kPa，7分钟。喷射器和火焰离子化检测器的温度分别为220℃和250℃。氦用作载气。gydF4y2Ba

脂肪酸的鉴定与定量gydF4y2Ba

通过将柱保留时间与脂肪酸甲酯标准（Sigma，St.Louis，Mo，USA）的保留次数进行比较来鉴定气相色谱峰。通过将各种样品产生的气相色谱峰的尺寸与已知浓度的脂肪酸甲酯标准品产生的峰的尺寸进行比较，测定每个样品中所有主要脂肪酸的量。该数据用于计算每个样品中幼苗产生的膜脂肪酸的净量。在拟南芥等油籽中，在储存脂质中发现种子和非常幼苗中存在的大部分脂肪酸。例如，储存脂质包含在未凝聚的种子中发现的总脂质的93％gydF4y2Ba芸苔属植物显著gydF4y2Ba［gydF4y2Ba70gydF4y2Ba是一种与拟南芥密切相关的植物。剩下的7%种子脂质由非储存脂质组成，如膜脂。为了计算某一组幼苗中膜脂肪酸的增加量，必须从幼苗中存在的总脂肪酸量中减去这些幼苗中剩余的种子脂肪酸(包括储存和非储存)。gydF4y2Ba

可以使用以下等式计算残留在日“x”中收获的幼苗的种子储存脂肪酸的量：gydF4y2Ba

(x日μg种子贮藏脂肪酸)= (x日μg种子贮藏脂肪酸)(0.93)[(x日μg 20:1)/(x日μg 20:1)]gydF4y2Ba

因为大约93%的种子脂类是由储存脂类组成的[gydF4y2Ba70gydF4y2Ba]，将未萌发种子中所含脂肪酸总量乘以0.93，即可确定未萌发种子贮藏脂中脂肪酸的含量。然后将这个数字乘以在第x天剩余的20:1(二十烯)脂肪酸的比例，以计算在第x天已经代谢的存储脂类的百分比。假设不同的种子贮藏脂肪酸以相似的速度代谢，二十烯脂肪酸水平将反映种子贮藏脂质水平，因为二十烯脂肪酸在种子贮藏脂质中大量存在，但在非贮藏脂质(如膜脂)中几乎完全缺乏[gydF4y2Ba59.gydF4y2Ba］．gydF4y2Ba

种苗中存在的种子非贮藏脂肪酸量可通过以下公式计算:gydF4y2Ba

(μg种子不贮藏脂肪酸)= (μg种子中脂肪酸)(0.07)gydF4y2Ba

由于大约7%的种子脂类由非贮藏脂类组成[gydF4y2Ba70gydF4y2Ba]，将未发芽种子中所含脂肪酸总量乘以0.07，即可确定未发芽种子非贮藏脂类中脂肪酸的含量。gydF4y2Ba

最后，可以使用以下等式计算在白天“X”中收获的幼苗膜中存在的脂肪酸量的增加：gydF4y2Ba

（白天膜脂肪酸的增加）=（在日“x”的总μg脂肪酸） - （在“x”时留下μg籽储存脂肪酸） - （μg种子非储存脂肪酸）gydF4y2Ba

种子萌发gydF4y2Ba

种子表面消毒后，播种在指定的培养基上。每隔一定时间对种子的萌发情况进行评分。种子萌发的定义是:幼苗的任何部分从种皮中出现。gydF4y2Ba

Media-shift实验gydF4y2Ba

在介质位移实验中，将3mw凝胶印迹纸置于培养皿中固体培养基上。Nytex网3-300/46屏(Tetko Incorp.)，Kansas City, MO, USA) were then placed on top of the blot paper and seeds sown on top of the nytex screens. At the indicated times, the nytex screens and seeds/seedlings were transferred to fresh Petri plates containing 3 MW Gel Blot Paper on solid media.

在这本书出版期间，马丁的一份手稿gydF4y2Baet al。gydF4y2Ba还描述了对外源糖对储存脂质动员的影响的研究出现gydF4y2Ba植物生理学gydF4y2Ba128.gydF4y2Ba：472-481。gydF4y2Ba

费尔南多-阿隆索:gydF4y2Ba

脂肪酸gydF4y2Ba

glc：gydF4y2Ba

葡萄糖gydF4y2Ba

男人：gydF4y2Ba

曼诺斯gydF4y2Ba

3-OMG：gydF4y2Ba

3-gydF4y2BaOgydF4y2Ba-methylglucosegydF4y2Ba

吸附:gydF4y2Ba

山梨糖醇gydF4y2Ba

这项工作得到了美国能源部能源生物科学计划资助项目DE-FG03-00ER15061 (S.I.G.)和DE-FG02-95ER20203 (w.d r .)的支持。gydF4y2Ba

隶属关系gydF4y2Ba

1. 莱斯大学，6100 Main, St. Houston, TX, 77005-1892, USAgydF4y2Ba

   Jennifer PC到＆Susan I GibsongydF4y2Ba

2. 康涅狄格大学分子与细胞系，U-125, 75 North Eagleville Road Storrs, CT, 06269-3125, USAgydF4y2Ba

   Wolf-Dieter ReitergydF4y2Ba

通讯作者gydF4y2Ba

对应到gydF4y2Ba苏珊我吉布森gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

作者的贡献gydF4y2Ba

J.P.C.T.进行了许多脂肪酸分析，包括生长和收获植物，制备脂肪酸甲酯并分析在气相色谱仪上的一些脂肪酸甲酯。w.-d.r.做了很多气相色谱工作。S.I.G.构思了该研究，剩下的脂肪酸分析，分析了所得数据并准备了稿件。gydF4y2Ba

所有作者阅读并批准了手稿。gydF4y2Ba

再版和权限gydF4y2Ba