武丽霞 韩丽 赵宜婷 周璇 杜云龙

摘 要：生長素输出载体在植物发育中起非常重要的作用。然而，生长素输出载体蛋白PIN1在农作物水稻、小麦、玉米和大豆的根和胚中的亚细胞定位尚不清楚。该研究首先分析了OsPIN1b和它的同源物的氨基酸序列特征，发现小麦（TaPIN1）、玉米（ZmPIN1b）和大豆 （GmPIN1b）中的PIN1序列与水稻的OsPIN1b序列分别具有61.5%、62.5%、61.9%的相似性。然后根据水稻‘日本晴（‘Nipponbare）的OsPIN1b的氨基酸序列，人工合成OsPIN1b多肽并注射健康的新西兰白兔获得了抗兔的OsPIN1b多克隆抗体，在通过免疫印迹方法检测抗兔的OsPIN1b多克隆抗体的有效性后，发现可以利用该抗体有效检测到水稻叶片及根中OsPIN1b的表达。为检测OsPIN1及其同源物在不同作物胚根和胚中子叶细胞的定位，利用制备的抗兔的OsPIN1b多克隆抗体并通过免疫组化实验，发现水稻的OsPIN1b、小麦的TaPIN1和玉米的ZmPIN1b非极性定位在早期的胚根和胚中子叶表皮细胞的细胞质膜上，大豆中的GmPIN1b非极性定位在胚根表皮细胞的质膜上，而在胚的子叶细胞中是胞质定位。为进一步检测水稻中OsPIN1b的亚细胞定位，对水稻根分生区表皮细胞用蛋白质转运抑制剂BFA （Brefeldin A）及抗兔的OsPIN1b多克隆抗体处理后，进行免疫组化实验，结果发现水稻中的OsPIN1b可以通过胞吞转运途径从水稻根表皮细胞膜进入细胞质中。该研究利用抗兔的OsPIN1b多克隆抗体有效检测了OsPIN1b及其同源物在水稻、小麦、玉米和大豆的胚根表皮细胞及胚中子叶表皮细胞的亚细胞定位，这将有助于进一步揭示生长素输出载体OsPIN1b及其同源物通过调控生长素极性运输而参与作物发育的作用机制。……