种子保存了一个完备成形的胚胎，这个胚胎只有在适宜的条件下才能连续成长。种子的萌发受到多栽种物激素的掌握，虽然对这些激素的研究一贯是热点，但研究职员对其发挥浸染的过程却知之甚少。种子中的能量是如何被利用的？若何才能尽早有效地进行能量代谢？
近日，德国明斯特大学领导的国际研究小组对种子萌发过程中的能量代谢问题进行了研究。他们利用一种新型的荧光生物传感器，在活的种子细胞中不雅观察了能量代谢和依赖于硫的氧化还原代谢。结果创造，在种子打仗水的几分钟之后，能量代谢就能建立起来了。植物细胞中的线粒体激活了种子的呼吸浸染，而硫醇氧化还原开关在能量的有效开释中起着核心浸染。干系论文揭橥在《美国国家科学院院刊》中。
项目卖力人，明斯特大学的Markus Schwarzlander教授说：“通过不雅观察种子萌芽掌握的早期过程，我们可以更好地理解驱动种子萌芽的机制。未来，我们可以考虑如何在作物生物技能中利用这样的开关。这些创造对农业发展有积极的影响——一方面可以帮助种子在尽可能永劫光里保持萌芽活力，另一方面也可以帮助种子同步萌芽。”
荧光显微镜下不雅观察到的萌芽中的种子。
为了不雅观察能量代谢中发生的活动，研究职员在显微镜下不雅观察了细胞中能量的通用货币——ATP和线粒体中的电子能量——NADPH ，并比较了干燥和“吸水”的苔菜种子。
为了确定氧化还原开关对启动种子萌芽的主要性，研究职员利用遗传学方法使特定的蛋白质失落活，然后比较改良前后种子的反应。通过让种子在实验室里人工老化，他们创造，如果种子缺少干系的蛋白质，萌芽活性就会大大降落。
随后，研究职员进行了氧化还原蛋白质组的剖析，为此，他们分离出了激活的线粒体并快速冷冻，以便直接研究这一过程发生的状态。然后，研究职员利用质谱法鉴定出了几种对能量代谢的资源效率非常主要的半胱氨酸肽。
“这个过程可以比作大城市中的交通掌握系统。在交通高峰期（即萌芽期）开始之前，硫醇氧化还原开关可以打开红绿灯和行车路线系统。”这篇论文的紧张作者Thomas Nietzel阐明道。
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编译：花花
审稿：阿淼
责编：雷鑫宇
期刊来源： 《美国国家科学院院刊》
期刊编号： 0027-8424
原文链接：
https://www.uni-muenster.de/news/view.php?cmdid=10731
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