一氧化氮信号快速诱导种子β-淀粉酶的分子机理及其生理意义

一氧化氮（NO）与作物发育调控的关系是目前国际上的一个研究热点。申请者等发现NO处理可以显著提高小麦种子在胁迫和非胁迫条件下的萌发，同时伴随着β-淀粉酶活性迅速激活的现象，而α-淀粉酶活性则未被检测到（张华等，植物学报快报，2003，45：901；Zhang 等，submitted to Planta），因此受NO信号快速调控的β-淀粉酶是促进小麦种子萌发的早期事件，不过其机理和功能还不太清楚。本课题首先纯化并鉴定小麦种子萌发早期过程中受NO信号快速诱导的β-淀粉酶，明确NO信号对β-淀粉酶活性快速调节的分子机理，比较NO和GA信号对胚乳液化和α/β-淀粉酶分泌信号通路的异同，从酶和底物水平及其区域分布等三个层次来明确受NO信号快速诱导的β-淀粉酶在促进小麦种子萌发过程中的生理意义。研究结果不仅可以充实植物信号转导途径，而且也为作物种子的发育生理和生产实践提供新的理论基础。