我科学家发现植物适应温度快速变化高效“绿色”机制

    本报讯（记者马波）中科院昆明植物所的科技人员发现，在持续高低温快速变化的环境中，植物保持细胞膜饱和度不变，而采取交换膜脂头基团的方式变化膜脂组成，这种变化方式快速而省能。研究结果近期在线发表于著名杂志《植物、细胞与环境》上。

    温度是影响植物地理分布、生长发育和作物产量的重要环境因素。植物适应高温或者低温的最重要和最基础的方式，是改变细胞膜的组成以调整膜的流动性，最终保持细胞膜的完整性和功能。一般情况下，植物膜脂以饱和度的升高适应高温、降低适应低温。但是，膜脂饱和度的变化是一个复杂而耗能的过程。在持续高低温快速转换的环境中（沙漠和高山流石滩等），如果植物采取上述的方式适应温度变化，将是一种不好的“生存和繁育之间的能量权衡策略”，因为植物将为生存耗费过多的能量。

    在中国科学院昆明植物研究所李唯奇研究员的指导下，郑国伟和田波博士提出假说认为，不同于单独的高温或者低温环境中的情况，在高低温快速转换的环境中，植物将保持膜脂的饱和度不变，同时以其他一种快速而低耗能的方式调整膜脂组成来适应温度变化。他们用脂类组学方法，检测了横断山海拔4500米高山流石滩昼夜巨大温差的条件下，植物水母雪兔子和线叶丛菔的膜脂分子变化；并设置了高低温快速变化的室内控制实验，在排除了紫外辐照等其他野外因素的条件下，检测了高山植物须弥芥以及模式植物拟南芥的膜脂分子变化。野外和室内两个实验的结果均显示，在持续高低温快速变化的环境中，植物保持细胞膜饱和度不变，而采取交换膜脂头基团的方式变化膜脂组成，这种变化方式快速而省能。实验结果验证了所提出的假说，从而提出了植物适应温度变化一种新机制。