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所有质体均可在多种胁迫下偶发性地产生动态管状延伸结构。尽管荧光蛋白的应用揭示了这些短暂存在的管状结构内部充满基质，并使其被命名为基质管（stromules），但管状结构从球状质体延伸形成的机制仍不清楚。绿色植物的质体具有两层包膜，流动的基质被限制在内包膜（inner envelope membrane，IEM）以内，而围绕内包膜的外包膜（outer envelope membrane，OEM）则构成质体与其余细胞质之间的界面。在本研究中，我们对表达不同基质靶向和外包膜靶向荧光蛋白的转基因拟南芥植株进行蔗糖处理，以在黑暗条件下诱导管状结构形成，并开展了比较分子遗传学和脂质组学分析。我们的数据有力地表明，质体管状结构的形成源于外包膜上双半乳糖基二酰基甘油（digalactosyldiacylglycerol，DGDG）等可形成脂质双分子的半乳糖脂含量的增加。基质管的动态活动发生在外包膜的包裹之内，而磷饥饿和高光强等胁迫则会使延伸至基质管之外、富含半乳糖脂的外包膜管状结构脱落至细胞质中。长管状结构使质体能够延伸至细胞内更远的位置，其外包膜的脱落表明，这些结构可能在将质体来源、具有膜稳定作用的半乳糖脂分散至细胞其他部位、从而增强细胞抗逆能力方面发挥重要作用。
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所有质体均会偶发地产生动态管状延伸结构，以响应各种胁迫。尽管荧光蛋白的应用揭示了这些短暂存在的管状结构内部充满基质，并使其被命名为基质管（stromules），但管状结构从近球形质体伸出的机制仍不明确。由于绿色植物的质体具有两层包膜，流动的基质被限制在内包膜（IEM）以内，而包围内包膜的外包膜（OEM）则构成质体与其余细胞质之间的界面。在本研究中，我们利用蔗糖处理，在表达不同基质靶向和外包膜靶向荧光蛋白的转基因拟南芥植株中于黑暗条件下诱导管状结构形成，并开展了比较分子遗传学和脂质组学分析。我们的数据有力地表明，质体管状结构的形成源于外包膜上双半乳糖基二酰基甘油（DGDG）等可形成脂双层的半乳糖脂含量增加。基质管的动态变化发生在外部包裹的外包膜之内，而缺磷和高光强等胁迫会导致伸出基质管之外、富含半乳糖脂的外包膜管状结构脱落至细胞质中。长管状结构使质体向细胞内部的延伸范围扩大，其外包膜的脱落表明，这些结构在将质体来源、具有膜稳定作用的半乳糖脂分散至细胞其余部分的过程中发挥着重要作用，以……
增强其对胁迫的耐受能力。
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作者声明不存在利益冲突。
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2026.10.05.756051;
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关键词：质体基质管 · 质体外包膜 · 双半乳糖基二酰基甘油 · 膜脂重塑 · 植物胁迫响应 · 脂质组学
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.05.756051v1?rss=1