植物細胞膜水孔蛋白能使水分跨越細胞膜快速進出細胞,對植物水分關(guān)系具有重要調(diào)節(jié)作用。
中國科學院華南植物園植物水分生理生態(tài)研究組博士研究生錢政江等在葉清研究員的指導(dǎo)下,探討滲透脅迫(PEG)和鹽脅迫(NaCl)處理下黃瓜水分關(guān)系的變化規(guī)律以及黃瓜細胞質(zhì)膜水孔蛋白(CsPIPs)對水分傳導(dǎo)的調(diào)節(jié)機制。研究發(fā)現(xiàn):(1)滲透脅迫(PEG)和鹽脅迫(NaCl)處理2h,根系及根細胞水導(dǎo)率的降低是由水孔蛋白活性變化引起;(2)PEG和NaCl處理2h和24h后,葉片和葉細胞水導(dǎo)率的改變是由兩個水孔蛋白基因CsPIP1;2 和CsPIP2;4表達量下調(diào)導(dǎo)致;(3)PEG處理24h后,黃瓜根系水導(dǎo)率和根細胞水導(dǎo)率持續(xù)降低,但是NaCl處理24h后,根系水導(dǎo)率及根細胞水導(dǎo)率有部分恢復(fù),而水孔蛋白在基因和蛋白水平的表達模式與根系及根細胞水導(dǎo)率的變化相一致。
該研究表明水孔蛋白對植物不同器官水分傳導(dǎo)的調(diào)節(jié)機制因水分脅迫類型、脅迫周期的差異而發(fā)生變化,進而對深入研究和揭示植物抗旱機理具有新的啟示。
研究結(jié)果已在線發(fā)表在國際學術(shù)期刊Plant, Cell and Environment上。
圖1. 鹽脅迫和PEG脅迫下,根系及根細胞水分傳導(dǎo)效率相對變化
圖2. 鹽脅迫和PEG脅迫下,葉片及葉細胞水分傳導(dǎo)效率相對變化
圖3. 鹽脅迫和PEG脅迫下,水孔蛋白基因在黃瓜葉片及根系的相對表達量
