微管骨架和PP1/PP2A蛋白磷酸酶在ALA-ABA调控苹果叶片气孔运动中的作用

摘要：

以苹果离体叶片下表皮为材料,利用不同药剂,结合激光扫描共聚焦显微镜观察和qRT-PCR等技术,从气孔开度、保卫细胞H2O2水平和基因表达等方面,研究了微管骨架和PP1/PP2A蛋白磷酸酶在5-氨基乙酰丙酸(ALA)抑制脱落酸(ABA)诱导的气孔关闭过程中的作用及可能的调控机制.结果表明,微管解聚剂长春碱(Vinblastine,VBT)可以消弱ALA对苹果叶片气孔开放的促进效应,而微管稳定剂紫杉醇(Taxol)可以削弱ABA诱导的气孔关闭效应,说明ALA抑制ABA诱导的苹果叶片气孔关闭过程依赖于保卫细胞的微管聚合.与此同时,外源ALA可以逆转ABA对微管蛋白编码基因TUB1、MAP65-1和MAP65-3表达的抑制效应,说明ALA通过促进保卫细胞微管骨架聚合来促进气孔开放.另一方面,PP1/PP2A蛋白磷酸酶抑制剂冈田酸(OA)既能引起微管解聚,也能引起气孔关闭,说明保卫细胞的微管聚合和气孔开放受到PP1/PP2A的正调控;同时,OA促进保卫细胞H2O2积累,导致微管解聚和气孔关闭.以上结果表明,ALA可能通过促进苹果叶片保卫细胞PP1/PP2A蛋白磷酸酶活性,抑制ABA诱导的H2O2积累,促进微管蛋白基因表达和微管聚合,抑制ABA诱导的气孔关闭,从而为苹果叶片光合气体交换打开气孔通道.这为ALA在农业生产上的应用提供理论依据.

关键词：苹果、ABA、ALA、H2O2、微管、PP1/PP2A蛋白磷酸酶、气孔

所属期刊栏目：45

分类号：S661.1(果树园艺)

资助基金：国家自然科学基金项目31772253

在线出版日期：2019-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：2073-2088