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苜蓿体内H2S信号与Ca2+调节气孔运动的作用机制
引用本文:郝雪峰,亢春霞,裴雁曦,金竹萍.苜蓿体内H2S信号与Ca2+调节气孔运动的作用机制[J].植物研究,2023,43(2):281-287.
作者姓名:郝雪峰  亢春霞  裴雁曦  金竹萍
作者单位:1.太原师范学院,生物科学与技术学院,晋中 0306192.山西大学,生命科学学院,特色植物资源研究与利用山西省重点实验室,太原 030006
基金项目:国家自然科学基金项目(32172550);山西省回国人员项目(2020-014);山西省自然科学基金(20210302123431)
摘    要:为探究H2S信号在苜蓿(Medicago sativa)体内调节气孔运动的作用,及在此过程中H2S与Ca2+的关系,以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的野生型和钙离子转运体突变体为试验材料,分别从转录水平、细胞水平和生理水平开展研究。采用qRT-PCR比较相关基因的表达量变化、荧光探针显示体内Ca2+含量、电极法测定H2S含量、光学显微镜观察和测量气孔孔径等。结果表明:蒺藜苜蓿突变体NF3011和NF2734体内H2S的含量与野生型相比极显著降低(P<0.01);H2S信号在一定程度上抑制钙离子转运体编码基因MTR_6g027580的表达;外源生理浓度H2S熏蒸可诱导蒺藜苜蓿气孔关闭,与Ca2+通道阻断剂LaCl3联合处理对野生型气孔运动未产生影响,而在突变体中的结果截然相反;利用荧光探针测定保卫细胞内的Ca2+含量,所得结果与气孔孔径的变化规律完全一致。综上所述,H2S信号促进叶片保卫细胞内Ca2+的含量增加,最终表现为植物气孔孔径变小,在此过程中胞内Ca2+含量变化主要通过Ca2+转运体进行,少部分依赖Ca2+离子通道。该研究结果不仅在理论上丰富了H2S信号的作用机制,更具应用于苜蓿生产实践并推广于其他作物的潜力。

关 键 词:H2S信号  Ca2+  气孔运动  蒺藜苜蓿  
收稿时间:2022-07-13

The Mechanism of H2S Signal and Ca2+ Regulating Stomatal Movement in Medicago sativa
Xuefeng HAO,Chunxia KANG,Yanxi PEI,Zhuping JIN.The Mechanism of H2S Signal and Ca2+ Regulating Stomatal Movement in Medicago sativa[J].Bulletin of Botanical Research,2023,43(2):281-287.
Authors:Xuefeng HAO  Chunxia KANG  Yanxi PEI  Zhuping JIN
Institution:1.College of Biological Sciences and Technology,Taiyuan Normal University,Jinzhong 0306192.Shanxi Key Laboratory for Research and Development of Regional Plants,School of Life Science,Shanxi University,Taiyuan 030006
Abstract:
Keywords:H2S signal  Ca2+ transporter  stomatal movement  Medicago truncatula  
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