铝胁迫对拟南芥根尖AtPIN2蛋白表达活性的影响
2016-03-21曹华苹吴道铭甘海华
曹华苹,吴道铭,甘海华,沈 宏
(华南农业大学农学院,广州510642 )
铝胁迫对拟南芥根尖AtPIN2蛋白表达活性的影响
曹华苹,吴道铭,甘海华,沈宏*
(华南农业大学农学院,广州510642 )
摘要:铝胁迫能影响根尖生长素的运输,这与生长素运输载体密切相关,PIN2作为根尖生长素的运输蛋白,其独特的组织定位可能诱导PIN2蛋白参与了铝调节生长素的运输过程。该研究以拟南芥PIN2缺失突变体( pin2)、PIN2□∷□GFP融合体及其野生型( WT)为材料,应用激光扫描共聚焦显微技术,研究铝处理对拟南芥根尖生长素运输蛋白PIN2的表达活性、蛋白在组织及亚细胞水平分布及其对铝内置化作用的影响。结果表明:短期铝处理或低铝浓度能明显增加拟南芥根尖细胞PIN2蛋白表达活性,而长期铝处理或高铝浓度抑制其表达活性;以100 μmol·L-1AlCl3处理4 h的蛋白表达活性最高。蛋白印迹反应发现,铝处理促进PIN2蛋白在细胞膜上累积,减少胞内囊泡中PIN2蛋白的含量;囊泡运输抑制剂( BFA)能抑制铝诱导PIN2蛋白的分配。铝胁迫增加拟南芥根尖细胞H2O2累积,pin2的H2O2累积量大于WT,而相对根长小于WT。Morin染色结果显示,pin2的铝内置化显著小于WT。上述研究表明,PIN2蛋白在100 μmol·L-1AlCl3处理条件下活性最高,细胞膜累积程度加强,铝内置化能力增强,从而调节根系的生长发育。该研究结果进一步为铝抑制生长素的运输机制提供了理论基础。
关键词:铝胁迫,拟南芥,AtPIN2,表达活性
曹华苹,吴道铭,甘海华,等.铝胁迫对拟南芥根尖AtPIN2蛋白表达活性的影响[J].广西植物,2016,36( 1) : 121-126
CAO HP,WU DM,GAN HH,et al.Effects of aluminum stress on the activity of PIN2 protein in Arabidopsis thaliana apical roots[J].Guihaia,2016,36 ( 1) : 121-126
铝毒是酸性土壤上限制农作物生长重要的影响因子,植物响应铝毒害的最初反应是根尖伸长受抑制( Delhaize&Ryan,1995; Kochian et al,2004)。……
