麻疯树(Jatropha curcas L.),又称小桐子,是一种多年生灌木或小乔木,其种子富含油脂,是生产生物柴油的理想原料。近日,中国科学院植物研究所沈世华研究组通过蛋白质组学、电镜技术等全面解析了麻疯树种子中油脂动员的关键代谢网络,描绘出胚乳中贮存油脂动员的亚细胞超微结构及其相关代谢酶类构成的过程图谱。该成果发表在《蛋白质组学研究杂志》(Journal of Proteome Research)上。
麻疯树的油脂主要储存于成熟种子的肥厚胚乳中。研究团队利用蛋白质双向电泳、质谱技术、电镜技术和生化手段,分析了种子萌发过程中胚乳脂类及其脂肪酸构成、亚细胞超微结构、蛋白质组等的变化和关系。结果发现,随着油体的解体和油脂的动员,至少50个胚乳蛋白质呈现动态变化,其中17个蛋白点直接参与了油脂动员过程,包括β氧化、乙醛酸循环、糖酵解、柠檬酸循环、糖异生、戊糖磷酸途径等,这些途径共同构成了脂肪酸动员和利用的代谢网络。同时,根据脂肪酸组成的变化特点,研究推断至少有2个途径参与了油体中三酯酰甘油的动员过程。
该研究成果不仅深化了对油脂代谢基础理论的理解,还为麻疯树新品种培育以及生物柴油的开发利用提供了重要的科学依据。
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