拟南芥微管结合蛋白WDL3参与ABA诱导的气孔关闭过程

摘要：

以拟南芥WDL3 RNA干扰株系(WDL3 RNAi)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,WDL3 RNAi的叶片蒸腾速率明显慢于野生型.(2)气孔开度实验中,WDL3 RNAi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WDL3 RNAi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WDL3 RNAi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.

关键词：WDL3、微管骨架、Ca2+、气孔关闭、脱落酸

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资助基金：国家自然科学基金31470011,31871351

在线出版日期：2020-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：95-106