非生物胁迫下植物体内丙酮醛代谢的研究进展

赵晶晶，周浓，曹鸣宇

非生物胁迫下植物体内丙酮醛代谢的研究进展

赵晶晶1，周浓1，曹鸣宇2

1重庆三峡学院生物与食品工程学院，重庆 404000；2黑龙江八一农垦大学理学院，黑龙江大庆 163319

由于植物固着生长，其无法通过移动来逃避逆境，故非生物胁迫（如极端温度、盐胁迫、干旱或光胁迫等）会伴随着植物的整个生长发育过程，严重胁迫植物的分布、生长、品质和产量，甚至生存。植物只能通过改变自身形态结构以及生理生化反应来适应环境，或者通过释放化学物质来影响周边其他植物的生长发育，以改变微环境，使环境向着更适合自己生长的方向发展。丙酮醛（methylglyoxal，MG）又称之为甲基乙二醛，作为植物体内正常的生理代谢产物可由多条途径产生，其最主要的来源是糖酵解途径，如糖酵解中间体二羟丙酮磷酸和甘油醛3-磷酸去除磷酸基。而植物体内MG的分解主要靠乙二醛酶系统，包括乙二醛酶I、乙二醛酶II以及还原型谷胱甘肽，MG经乙二醛酶降解后形成D-乳酸。在正常生长条件下，植物体内的MG含量维持在较低水平，而当植物遭受非生物胁迫时，其含量会迅速升高；植物体内的MG含量过高会破坏植物细胞的增殖和生存，控制细胞的氧化还原状态以及其他许多方面的新陈代谢过程，最终导致生物大分子蛋白质、DNA、RNA、脂质和生物膜的破坏。因此，MG现在被认为是植物非生物胁迫耐受性的潜在生化标志物，并受到科学界的广泛关注。该文结合最新的研究进展，对非生物胁迫下植物体内丙酮醛合成及降解机制予以综述。……