中研院发现关键「CEK4酵素」 影响种子发育与油脂合成

植物种子可以榨油,图为苦茶油籽。

生活中心综合报导

中央研究院19日指出,植微所研究团队发现一个影响种子发育油脂合成的关键酵素「CEK4酵素」,当这个酵素发生突变时,种子无法发育,而当这个酵素大量表现时,成熟种子中的油脂质会增多。

中研院指出,植物暨微生物学研究所的助研究员中村友辉博士实验室日前以阿拉伯芥为研究对象,创新发现这个关键酵素。研究成果论文描述酵素与种子油脂合成过程的创新,未来或可提供新思考策略,改善作物种子中的油脂含量,于12日刊登于国际专业期刊「植物细胞」(THE Plant Cell)。

研究团队表示,植物种子中含有大量的油脂,这些油脂在种子休眠、种子发芽以及早期的秧苗发育是重要的能量来源。此外,在种子中三酸甘油酯是最具代表性储存性油脂,也被视为制造生质柴油的来源之一。

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研究团队指出,虽然合成三酸甘油酯的前驱物来自于构成细胞膜磷脂质,但由于磷脂质合成途径的第一步关键酵素尚未被发现,三酸甘油酯与磷脂质之间的联结尚须研究证实

中村友辉带领的研究团队透过文献、累积经验推测,「胆碱/乙醇胺激酶」(CEK)可能是合成磷脂质的第一步关键酵素。随后研究团队在四个候选的CEK基因中发现,若CEK4突变时会严重的影响种子发育。

此外,当转基因植物中大量表达CEK4时,成熟种子中的磷脂质与三酸甘油酯各别增加了将近1.5以及2倍。研究团队获得结论,磷脂质生合成第一步的CEK4酵素为影响种子发育与油脂生合成的关键酵素。

网站「THE Plant Cell」。(图/翻摄自THE Plant Cell)