饱和极长链脂肪酸通过活化乙烯生物合成促进棉纤维和拟南芥细胞伸长

Qin YM, Hu CY, Pang Y, Kastaniotis AJ, Hiltunen JK, Zhu YX. Plant Cell. 2007 Nov; 19(11): 3692-704. Epub 2007 Nov 9.

摘要：脂肪酸是所有有机体膜生物合成的基本物质，并在许多动物中充当信号分子。在这里，我们发现向胚胎培养基中加入外源性的饱和极长链脂肪酸(VLCFAs; C20:0 到C30:0)，可明显促进棉花(Gossypium hirsutum)纤维细胞伸长，而能够抑制VLCFA 生物合成的乙草胺(2-氯-N-[乙氧甲基]-N- [2-乙基-6-甲基苯基]-乙酰胺;ACE)，可抑制纤维生长。木蜡酸(C24:0) 可以对抗这种抑制。伸长中的纤维具有比野生型或无絮突变胚胎中明显增高的VLCFA 含量。乙烯不能被ACE 抑制，而C24:0 在乙烯生物合成抑制剂(1-[2-氨基乙氧基乙烯基]-甘氨酸)存在时不活跃，表明VLCFA 可能在乙烯上游发生作用。C24:0 诱导ACO(1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶)转录水平快速、明显升高，从而使乙烯大量产生。C24:0 还促进了后期丝氨酸十六酰转移酶的表达，从而增加鞘脂生物合成。C24:0 的应用不仅刺激拟南芥根细胞生长，而且能够弥补cut1 表型。CUT1 背景中编码棉3-酮脂酰-辅酶A 合成的Gh KCS13/CER6 的转基因表达，也能得到类似结果。拟南芥茎伸长的促进伴随着ACO 转录本水平的增加。所以，VLCFA 可能通过激活乙烯生物合成参与棉纤维和多种拟南芥细胞类型的最大化生长。