我學者首次發(fā)現(xiàn)香氣有助植物抗寒

記者從安徽農(nóng)業(yè)大學獲悉，該校茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室宋傳奎教授團隊，在國際上首次發(fā)現(xiàn)香氣也能夠有效調(diào)控植物的抗寒性。增加植物中一些香氣物質(zhì)的聚集，能夠提升植物抗寒性，反之植物抗寒性顯著降低。這改變了人們對于香氣物質(zhì)的傳統(tǒng)認識。該項研究成果日前在線發(fā)表在國際植物學權(quán)威學術(shù)雜志《新植物學家》上。

低溫對植物產(chǎn)量和地理分布有很大的影響。低溫等逆境條件會導致活性氧自由基在植株中的大量積累，進而對植株產(chǎn)生毒害。如果能夠有效清除活性氧，就能減輕低溫等逆境環(huán)境對植物的傷害。

橙花叔醇是茶樹中最重要的香氣物質(zhì)之一。該項研究首先發(fā)現(xiàn)，在低溫環(huán)境下，茶樹體內(nèi)結(jié)合態(tài)的橙花叔醇糖苷大量聚集。在此基礎上，研究人員通過生物信息學、生物化學等手段，最終從近300條糖基轉(zhuǎn)移酶基因中成功得到1條UGT91Q2基因，該基因能夠?qū)⒒罨钠咸烟寝D(zhuǎn)移到游離態(tài)的橙花叔醇上，進而形成結(jié)合態(tài)的橙花叔醇糖苷前體。

體外抗氧化分析發(fā)現(xiàn)，在茶樹中降低UGT91Q2基因表達量，就會降低茶樹橙花叔醇糖苷的積累，導致活性氧的大量積累，進而導致茶樹抗寒能力下降。外源添加橙花叔醇，可促使茶樹體內(nèi)橙花叔醇糖苷的大量積累，有效提高茶樹清除活性氧自由基的能力，進而起到抵御寒冷的作用。這種現(xiàn)象在煙草中也得到了驗證。同時，研究人員還發(fā)現(xiàn)，橙花叔醇也可作為一種信號物質(zhì)，有效激發(fā)茶樹體內(nèi)抗冷防御機制，進而提高茶樹主動預防冷害的能力。

該項研究不僅為茶樹體內(nèi)橙花叔醇糖苷的調(diào)控提供了理論依據(jù)，也為植物抗寒性研究提供了新思路。