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各种阴离子物质不仅是植物的营养、渗透调节物质和中间代谢产物,有些阴离子物质还参与植物细胞应对生物及非生物胁迫的信号传递.而阴离子通道是阴离子物质在植物体内进行长途运输和跨膜运动的主要渠道,在细胞渗透平衡的调控、细胞运动和信号传导中发挥重要作用.到目前为止,拟南芥基因组中已经有多个阴离子通道家族被发现,其中外向慢阴离子通道家族SLAC1/SLAHs 是最近几年发现的一个阴离子通道家族,包括SLAC1 和四个SLAC1 的同源基因SLAH1-SLAH4.其中,SLAC1 和SLAH3 在气孔关闭运动过程中发挥着关键的作用,SLAH3 在叶肉细胞、花粉管和根细胞中也有表达,而SLAH2 特异性在根中柱鞘细胞表达,SLAH1 和SLAH4 也主要在根中表达.目前已知蛋白激酶CPK家族的多个成员通过磷酸化激活SLAC1 和SLAH3 的阴离子通道活性,参与气孔关闭运动的调控.而在植物根中表达的SLAHs 的活性调控机理目前还缺乏研究.运用电生理技术,结合爪蟾卵母细胞异源表达技术,我们详细分析了CPK 家族多个成员对SLAHs 的活性调控作用.我们对于在根中表达的CPK 家族的各个亚家族分别选取1-3 个激酶作为代表进行分析.研究发现,CPK3/7/10/32 以不依赖于Ca2+的方式激活SLAH2,而CPK2 对SLAH2 的激活作用对Ca2+具有显著的依赖性.同时,与CPK2 属于同一个亚家族的CPK4/11 则对SLAH2 没有激活作用.我们同时发现这几个在根中表达的CPKs 少数几个可以激活SLAH1 和SLAH4,但其余几个则不能.该结果说明各个SLAHs 选用不同的CPKs 作为其上游激活蛋白,同时SLAHs 的活性调控机制有很多相同之处.为了研究SLAHs生物学功能,我们检测了木质部伤流液中的硝酸根离子的含量,但发现slah2 和slah2slah3 功能缺失突变体与野生型相比并没有显著差异.SLAC1 家族在根中存在较强的功能冗余现象可能是产生此结果的原因.我们正在构建多突变体,以做进一步的分析和研究.