拟南芥微管结合蛋白WDL3参与ABA诱导的气孔关闭过程

拟南芥微管结合蛋白WDL3参与ABA诱导的气孔关闭过程

论文摘要

以拟南芥WDL3RNA干扰株系(WDL3RNAi)和Tubulin5A-YFP植株等为材料,从叶片的失水率、气孔开度、保卫细胞微管骨架动态排布以及Ca2+流动等不同角度探究在脱落酸(abscisic acid, ABA)诱导的气孔关闭信号通路中,微管结合蛋白WDL3与微管骨架以及Ca2+之间的功能关系,深入了解气孔运动机理.结果表明:(1)相同条件下,WDL3RNAi的叶片蒸腾速率明显慢于野生型.(2)气孔开度实验中,WDL3RNAi对ABA信号比野生型更敏感,气孔关闭更快;微管稳定剂紫杉醇(Paclitaxel)可部分阻碍ABA的作用,微管解聚剂黄草消(Oryzalin)则进一步促进ABA诱导的气孔关闭,但WDL3 RNAi与野生型之间仍存在显著差异;激光共聚焦扫描显微镜观察发现, ABA条件下WDL3 RNAi保卫细胞内微管解聚明显加快,微管成束程度(bundling)显著降低.(3)胞内Ca2+螯合剂BAPTA与ABA共同处理,野生型和WDL3RNAi的气孔关闭均受到不同程度的抑制,关闭减缓,处理前后差异显著.亚细胞结构观察发现, BAPTA阻碍了ABA引起的保卫细胞微管解聚,但WDL3 RNAi与野生型相比,依然维持相对较高的微管解聚比例.此外,非损伤微测技术检测发现,ABA引起的保卫细胞Ca2+内流在WDL3RNAi中较野生型的流速更快,流量加大,显示Ca2+在该信号通路中具有重要作用.综上实验结果表明,微管结合蛋白WDL3通过与微管骨架及Ca2+相互作用参与ABA诱导的气孔关闭过程.

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 实验材料和试剂
  •   1.2 实验方法
  • 2 实验结果
  •   2.1 WDL3 RNAi蒸腾失水表型分析
  •   2.2 WDL3通过调节保卫细胞微管动态参与ABA诱导的气孔关闭过程
  •     2.2.1 气孔开度测定
  •     2.2.2 保卫细胞内微管骨架组织排布观察
  •     2.2.3 保卫细胞内微管的定量分析
  •   2.3 Ca2+在WDL3介导的ABA信号通路中可能的作用
  •     2.3.1 Ca2+螯合剂对气孔开度的影响
  •     2.3.2 Ca2+螯合剂及WDL3功能缺失对保卫细胞内微管骨架组织排布的影响
  •     2.3.3 非损伤微测技术检测保卫细胞内外Ca2+流动
  • 3 讨论与结论
  •   3.1 WDL3通过对微管骨架动态变化的调节参与到了ABA诱导的气孔关闭信号通路中
  •   3.2 在ABA→WDL3→微管动态变化→气孔运动的信号通路中Ca2+的作用
  •   3.3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 席小慧,王攀,王朝阳,于荣

    关键词: 微管骨架,气孔关闭,脱落酸

    来源: 科学通报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 首都师范大学生命科学学院

    基金: 国家自然科学基金(31470011,31871351)资助

    分类号: Q945

    页码: 95-106

    总页数: 12

    文件大小: 1822K

    下载量: 280

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