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1、植物学通报2006,23(4):418~430ChineseBulletinofBotany.专题介绍.种子的贮油细胞器——油体及其蛋白12*程红焱宋松泉(1中国科学院植物研究所北京100093)(2中国科学院西双版纳热带植物园勐腊666303)摘要生物柴油作为一种可再生的替代能源,因其良好的环境效应而倍受关注。植物油是生产生物柴油的主要原料。植物油作为最经济、最有利于种子传播和萌发生长的能量和碳源物质,贮存和积累于植物种子的贮油细胞器——油体之中。本文综述了植物种子油体的亚细胞结构、化学组成及其功能、生物合成与降解等的研究进展。关键词种子,生物柴油,油体,油素蛋白,钙结合油素
2、蛋白SeedLipidStorageOrganelles:OilBodysandTheirProteins12*HongyanCheng,SongquanSong(1InstituteofBotany,ChineseAcademyofSciences,Beijing100093)(2XishuangbannaTropicalBotanicalGarden,ChineseAcademyofSciences,Mengla666303)AbstractBiodiesel,withthemosthopeasareproduciblesubstituteforfossilenergy,i
3、sgettingmoreandmoreglobalattentionbecauseofitsgoodenvironment-protectiveeffects.Plantoil,themainresourcesofbiodiesel,isstoredandaccumulatedinseedoilbodies,whicharetheplantoilstorageorganelles,asthemosteconomicandeffectivefoodreservesforseeddispersal,seedgerminationandseedlinggrowth.Thispaper
4、discussestheadvancementsinultrastructure,compositionandfunctions,andbiosynthesisanddegradationofseedoilbodies.Keywordsseed,biodiesel,oilbody,oleosin,caleosin面临石油能源资源的枯竭以及由于开采和为接近。目前欧洲各国及美国、日本、泰国利用所造成频繁发生的地质灾害、温室效应等国家已进行生物柴油的规模化生产,开发和使等严重的环境问题,世界各国一直在寻求新能源用生物柴油的国家正在迅速增加,生物柴油的发的开发和利用。近年来,生物柴油(
5、biodiesel)作展潜力巨大。为一种可再生的替代能源,以其良好的环境效应生产生物柴油的主要原料是植物油(plant而举世关注。生物柴油不含硫、芳香烃等物oil),而植物油本身是作为营养贮存物质积累于质,可有效地减少燃烧后机动车尾气中的CO、植物种子中。蛋白质、脂肪和碳水化合物是SO2以及总颗粒物质等的排放;燃烧后所排放的种子中的主要贮存物质,而脂类是种子中的一种温室气体CO2能够被植物光合作用循环利用;重要的能量贮存形式;与蛋白质和碳水化合物燃烧性能和热值与目前广泛使用的石化柴油极相比还原性更强,所以产能的潜力更高。油料收稿日期:2005-10-31;接受日期:2006-0
6、3-17基金项目:国家自然科学基金(30470183)、中国科学院知识创新工程重要方向项目(KSCX2-SW-117)、中国科学院“百人计划”项目、云南省自然科学基金(2003C0068M)和科技部国家科技基础条件平台工作项目(2004DKA30430)*通讯作者Authorforcorrespondence.E-mail:sqsong@xtbg.org.cn2006程红焱等:种子的贮油细胞器——油体及其蛋白419种子萌发时所需要的碳骨架和能量通常以三酰有着重要的理论和实践意义。本文主要综述甘油(triacylglycerol,TAG)的形式贮存。三酰甘种子油体的研究进展。油高
7、度疏水且存在于无水环境中;而碳水化合1油体的组成与结构物和蛋白质却是亲水的。相同质量的三酰甘油异化为CO2和H2O所释放的ATP大约是碳油体是植物细胞中最小的细胞器。在电水化合物的2倍。因此,种子作为植物繁衍和子显微镜下,油体由一层电子致密的膜包围,内散布的器官,以脂类作为能量贮存物质比碳水化部为不透明的基质;其直径为0.5~2.5mm,大小合物更经济,更有利于种子的散布及其他过程。因植物种类而异,且受营养和环境的影响(表1)在自然界中,三酰甘油作为能量和碳源的贮藏形(Tzenetal.,1
