抗凋亡基因(CED-9)提高植株对盐胁迫和氧化应激的耐受性
凋亡(Apoptosis)是细胞程序性死亡的一种,在调节植物对环境的适应性中起到重要作用。近期有研究表明动物的抗凋亡基因(CED-9)在植物中表达,能够显著提高植物对各种生物和非生物胁迫的耐受性,但隐藏在该现象下的最基本的细胞机制尚未被考察。
烟草(Nicotiana benthamiana)瞬时表达了CED-9抗凋亡基因后,对盐胁迫及氧化应激时植株的特定离子流“指纹”进行了研究。使用非损伤微测技术(MIFE)对离子流进行检测,可以看到CED-9基因通过改变跨膜K+和H+离子流的模式来提高植株对盐胁迫和氧化应激的耐受性。
本文首次对植物的“离子流指纹”和细胞程序性死亡机制的关系进行研究,发现CED-9基因可以控制叶肉细胞质膜上的两种K+通道:KOR和NSCC,从而阻止NaCl引起的盐胁迫叶片的K+外流;同时,CED-9基因表达能显著降低氧化应激引起的K+外流,维持胞内离子平衡,以减少氧化应激带来的短期和长期损害。
关键词:离子流(Ion flux), 膜转运(Membrane transport), 凋亡(Apoptosis), 盐胁迫(Salinity), 氧化应激(Oxidative stress)
参考文献:Sergey Shabala, et al. Planta, 2007, 227:189 -197
全文下载
|
|
|
图注:Control(圆形)、PVX-WT(三角形)和PVX/CED-9转基因(方形)烟草植株叶片,在H2O2处理前后,三种叶肉细胞的K+(左)和H+(右)离子流的变化。负值表示离子外流,正值表示离子内流。
|
|