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细菌通过分泌一种或者几种小分子量的化学信号相互交流,协调群体行为,这一现象被称为群体感应(Quorum Sensing, QS)。革兰氏阴性细菌利用N-酰基高丝氨酸内酯(N-acyl-homoserine lactones, AHLs)作为QS信号分子。AHLs能够调控植物根的生长和发育,并使植物产生抗病反应,能够减少植物对病原菌的发病率,可能是一种植物免疫抗性激活剂。因此AHLs在植物中的信号转导机制研究备受关注,然而植物是如何感知这些细菌信号还知之甚少,本实验以模式生物拟南芥为材料,主要从以下两个部分进行研究:一:植物细胞感应细菌N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs)的研究。本研究主要利用生物素标记的AHL表征拟南芥原生质体上的AHL感知位点,AHL感知位点在通过生物素标记的AHL与荧光标记的亲和素反应之后,利用荧光显微镜和共聚焦显微镜观察。结果发现,生物素标记的AHL处理拟南芥原生质体后,加入荧光标记的亲和素,在原生质体表面发现有绿色荧光,并且随着生物素标记的AHL的增多而增多而只有生物素或者AHL处理的拟南芥原生质体没有绿色荧光,初步推断AHL的受体可能是膜受体。二:钙调素(CaM)参与AHLs调控植物生长的研究。本研究主要从遗传学、药理学和基因表达水平、蛋白水平四方面进行探索。结果表明,3OC6-HSL对拟南芥主根长的促进效应在CaM基因cam4、cam5、cam6、cam7、cam9缺失突变体时被消减,甚至对cam1、cam2、cam3、cam8缺失突变体主根长有抑制作用,而对camp缺失突变体主根长有促进作用;3OC8-HSL对拟南芥主根长的促进效应在cam1、cam3、cam4、cam5、cam6、cam7、cam8缺失突变体时被消减,甚至对三缺失突变的株系cam234以及cam2、cam9缺失突变体主根长有抑制作用,而对camp缺失突变体主根长有促进作用。同时药理学实验发现,CaM抑制剂使AHL对野生型拟南芥主根长的促进效应消失。这两个角度的表型分析表明,CaM参与AHL调控植物根生长。对拟南芥野生型中cam1-cam9、camp基因定量PCR检测,结果显示AHLs能显著促进负责负责Ca2+信号通路的cam1-cam9、camp的表达,由此表明CaM参与AHLs在植物体内的信号转导。此外,3OC6-HSL处理拟南芥野生型,利用Western Blot、Elisa检测不同时间段CaM表达量变化,结果显示3OC6-HSL处理后使CaM表达量升高,结果进一步说明CaM参与AHLs在植物体内的信号转导。