研讨提醒水稻细胞壁上与硅联合的无机配体是木葡聚糖

近日，华中农业年夜学资本与情况学院生物矿化课题组初次提出在水稻单细胞的细胞壁中，硅可以和半纤维素组分中的木葡聚糖共价交联造成无机硅复合物，进而改善细胞壁的力学性能和构造稳定性。相关研讨结果颁发在Carbohydrate Polymers上。

硅是地壳中含量第二丰厚的元素，也是水稻成长的必须养分元素，能帮忙水稻缓解各类非生物和生物钳制。课题组从最初发现水稻植株中除了有机的二氧化硅外，细胞壁上还存在一种与半纤维素联合的微量无机硅（He et al.， New Phytol.， 2013； 2015），并对水稻抵制重金属镉钳制（Liu et al.， New Phytol.， 2013；Ma et al.， New Phytol.， 2015）具备紧张的生物学功效。然而，细胞壁中半纤维素组分泛滥，硅到底与此中何种组分交联，始终是研讨中的“拦路虎”，成尴尬以攻克的“瓶颈”成绩。

为了进一步确定无机硅与半纤维故旧联的组分，课题组又颠末五年艰巨探索，结合借助了电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和X射线光电子能谱（XPS）阐发了半纤维素组分中含量最高的木聚糖和木葡聚糖上硅含量和化学构成；基质辅助激光解吸电离航行光阴质谱（MALDI-TOF MS）测定了木葡聚糖和木聚糖的寡糖开释量；原子力显微镜（AFM）液下成像活细胞，并借助AFM峰值力定量力学成像（PF-QNM）针尖修饰的木葡聚糖-1，4-内切葡聚糖酶（XEG）和1，4-b-内切木聚糖酶与纤维素丝外表的单分子粘附力，终极确定了硅次要与半纤维素中的木葡聚糖共价联合（图1），从而加强对纤维素酶解的抗性（图2），并改善了细胞壁的机器性能。该研讨显着地推进了动物硅养分研讨的过程，并对懂得硅元素的动物养分作器具有粗浅的实际意义。(100yiyao.com）