植物种子植酸研究进展

磷是植物生长发育所必需的大量营养元素。在种子发育过程中,植酸是磷的贮存库,对维持植物体内磷平衡有重要的作用。在种子萌发过程中,植酸酶分解植酸盐,释放磷、矿质营养和肌醇供幼苗生长。本文综述了近年来植物(作物)种子中植酸的生物合成途径、种子植酸含量的遗传、低植酸作物的育种等研究进展。首先,植酸生物合成途径中最初的反应底物为葡萄糖-6-磷酸,形成肌醇后,以肌醇为底物合成植酸共有两条路径:依赖脂类与不依赖脂类,目前,已分离鉴定若干植酸合成所需的关键酶及其编码基因,包括肌醇-3-磷酸合成酶、肌醇激酶、肌醇多磷酸盐激酶,以及参与植酸运输的ATP结合盒转运子。其次,利用作图群体及关联分析群体,分别在水稻(Oryza sativa L.)、白菜(Brassica rapa L.)、菜豆(Phaseolus vulgaris L.)等植物中鉴定出多个与种子植酸磷含量相关的遗传位点。第三,筛选获得有价值的低植酸突变体是培育低植酸作物的主要途径。当把低植酸作为育种目标时,可能会忽略种子植酸含量的降低给植物带来的不利影响,如何消除低植酸造成的不利影响,成为科学家们亟需解决的问题。