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液泡膜Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因沉默對(duì)霸王葉氣孔特征的影響

2015-06-24 13:09袁惠君王鎖民
草業(yè)科學(xué) 2015年6期
關(guān)鍵詞:液泡霸王株系

袁惠君,馬 清,未 麗,胡 靜,王 沛,王鎖民

(1.草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,甘肅 蘭州 730020;2.蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅 蘭州 730050)

液泡膜Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因沉默對(duì)霸王葉氣孔特征的影響

袁惠君1,2,馬 清1,未 麗1,胡 靜1,王 沛1,王鎖民1

(1.草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,甘肅 蘭州 730020;2.蘭州理工大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅 蘭州 730050)

以霸王(Zygophyllumxanthoxylum)野生型植株(WT)、液泡膜Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因(ZxNHX)的RNA干擾(ZxNHX-RNAi)株系L2和L7為材料,分析了ZxNHX沉默后霸王葉下表皮氣孔特征的變化情況。結(jié)果表明,50 mmol·L-1NaCl處理下,ZxNHX-RNAi株系葉下表皮氣孔開(kāi)度達(dá)到峰值的時(shí)間比WT延遲了4 h;滲透脅迫下,L7氣孔開(kāi)度的峰值比WT顯著下降12%。對(duì)照條件下,L7氣孔大小顯著低于WT,達(dá)到峰值的時(shí)間比WT延遲6 h。無(wú)論是對(duì)照條件還是鹽處理或滲透脅迫下,ZxNHX-RNAi株系葉組織含水量均顯著低于WT,尤其是鹽處理下,L7比WT低40%??梢?jiàn),ZxNHX通過(guò)調(diào)控霸王葉的水分狀況,進(jìn)而影響氣孔運(yùn)動(dòng)。

霸王;氣孔;液泡膜Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因ZxNHX;基因沉默

氣孔是由一對(duì)保衛(wèi)細(xì)胞圍成的孔狀結(jié)構(gòu),是植物體與外界環(huán)境進(jìn)行水分、氣體交換的門戶[1]。保衛(wèi)細(xì)胞對(duì)環(huán)境條件非常敏感,在干旱、滲透脅迫等環(huán)境因素脅迫下能通過(guò)主動(dòng)調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透勢(shì),引起水勢(shì)變化而發(fā)生膨壓運(yùn)動(dòng),進(jìn)而調(diào)節(jié)氣孔孔徑大小[2],應(yīng)答環(huán)境中水分的改變[3-5]。氣孔的運(yùn)動(dòng)直接調(diào)控植物的蒸騰作用和光合作用,進(jìn)而影響植物的生長(zhǎng)和作物的產(chǎn)量[6-7]。

霸王(Zygophyllumxanthoxylum)是一種廣泛分布在我國(guó)西北干旱荒漠區(qū)的蒺藜科多年生多漿旱生型灌木,具有超強(qiáng)的抗旱性和耐鹽性[8-10]。干旱脅迫下,霸王能大量吸收Na+并有效轉(zhuǎn)運(yùn)至葉中,作為一種有益的滲透調(diào)節(jié)劑降低細(xì)胞的滲透勢(shì),提高細(xì)胞的吸水能力[11]。50 mmol·L-1NaCl能顯著促進(jìn)霸王生長(zhǎng),提高其抗旱能力[11-13]。

液泡膜Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(NHXs)介導(dǎo)Na+、K+區(qū)域化至液泡,以進(jìn)行滲透調(diào)節(jié)并維持促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)所必需的膨壓[14]。干旱和鹽處理下,霸王葉中Na+積累與ZxNHX基因轉(zhuǎn)錄豐度增加成正相關(guān)關(guān)系[15],表明在干旱和鹽脅迫下ZxNHX基因在調(diào)控植物體內(nèi)Na+平衡方面起重要作用。最近的研究表明,在中生植物擬南芥(Arabidopsisthaliana)中,AtNHX1和AtNHX2蛋白在保衛(wèi)細(xì)胞中大量表達(dá),AtNHX1和AtNHX2基因敲除導(dǎo)致atnhx1和atnhx2突變體液泡內(nèi)K+的濃度僅為野生型植株的30%,表明AtNHX1和AtNHX2蛋白介導(dǎo)K+區(qū)域化至液泡[16]。同時(shí),AtNHX1和AtNHX2基因敲除導(dǎo)致細(xì)胞膨壓和細(xì)胞膨脹下降,氣孔保衛(wèi)細(xì)胞寬度減小,導(dǎo)致滲透脅迫下氣孔關(guān)閉變慢等氣孔的發(fā)育和功能缺陷[16-17]。但是,有關(guān)NHXs基因?qū)Χ酀{旱生植物氣孔發(fā)育和功能的影響尚未見(jiàn)報(bào)道。

為此,本研究以霸王ZxNHX-RNAi株系為材料,比較了轉(zhuǎn)基因株系與野生型材料在鹽處理和滲透脅迫條件下氣孔開(kāi)度等的變化特征,以分析ZxNHX基因?qū)Χ酀{旱生植物氣孔功能的影響。

1 材料與方法

1.1 材料培養(yǎng)

霸王野生型植株(WT)及ZxNHX-RNAi株系(L2和L7)均為蘭州大學(xué)草類逆境生理與基因工程實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)。L2和L7分別為ZxNHX沉默程度不同的兩個(gè)株系[18],與WT相比,在50 mmol·L-1NaCl處理下, L2和L7葉中ZxNHX的轉(zhuǎn)錄豐度分別下降8%和45%。

從WT、L2和L7母株剪取莖尖扦插至裝有蛭石的穴盤中,澆灌1/2Hoagland營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng)得到T0代幼苗。1/2Hoagland營(yíng)養(yǎng)液包括2 mmol·L-1KNO3,0.5 mmol·L-1NH4H2PO4,0.25 mmol·L-1MgSO4·7H2O,0.1 mmol·L-1Ca(NO3)2·4H2O,0.5 mmol·L-1Fe-citrate,92 mmol·L-1H3BO3,18 μmol·L-1MnCl2·4H2O,1.6 μmol·L-1ZnSO4·7H2O,0.6 μmol·L-1CuSO4·5H2O,0.7 μmol·L-1(NH4)6Mo7O24·4H2O。每4天換一次營(yíng)養(yǎng)液,溫室的晝夜溫度為(24±2)℃/(18±2)℃,光照時(shí)間16 h·d-1,光照強(qiáng)度約600 μmol·m-2·s-1,相對(duì)濕度約為65%。4周后,挑選健壯整齊的WT、L2和L7幼苗移栽至裝有蛭石的花盆中。6個(gè)月后分別進(jìn)行鹽處理和滲透脅迫處理,并測(cè)定各株系氣孔大小。

1.2 材料處理方法

處理如下,(1)WT、L2和L7用正常的1/2 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液澆灌7 d后,測(cè)定葉組織含水量及氣孔大小,并觀察葉下表皮保衛(wèi)細(xì)胞壁結(jié)構(gòu);(2)WT、L2和L7分別用正常的1/2 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液(對(duì)照,Control)和含有50 mmol·L-1NaCl的1/2 Hoagland營(yíng)養(yǎng)液澆灌7 d(鹽處理組,50 mmol·L-1NaCl),測(cè)定氣孔開(kāi)度的日變化;(3)WT、L2和L7分別用正常的1/2Hoagland營(yíng)養(yǎng)液(對(duì)照組,Control)和用山梨醇(D-sorbitol)配成的總滲透勢(shì)為-0.5 MPa的1/2 Hoagland溶液(滲透脅迫組,-0.5 MPa)澆灌72 h,測(cè)定氣孔開(kāi)度的日變化。每2 d更換一次處理液,以保持處理液濃度的相對(duì)恒定。每個(gè)處理取4個(gè)重復(fù),并測(cè)定各株系氣孔大小。

1.3 各種指標(biāo)的測(cè)量方法

氣孔開(kāi)度和氣孔大小的測(cè)定方法為:分別在9:00、11:00、15:00、17:00取下待測(cè)葉片后,立即撕取葉下表皮,制成臨時(shí)裝片,在光學(xué)顯微鏡下用測(cè)微尺測(cè)定氣孔的內(nèi)橫徑、內(nèi)縱徑、外橫徑、外縱徑,然后計(jì)算出氣孔開(kāi)度、氣孔大小。氣孔開(kāi)度和氣孔大小的計(jì)算參考文獻(xiàn)所用的方法[19]:氣孔開(kāi)度=內(nèi)橫徑×內(nèi)縱徑;氣孔大小=外橫徑×外縱徑。

取各處理中從莖尖起第3莖節(jié)葉片,用蒸餾水迅速將其表面沖洗干凈,吸水紙吸干后,稱鮮重(Fresh weight,F(xiàn)W);鮮材料放入105 ℃的烘箱中殺青10 min后,80 ℃烘干至恒重,稱干重(Dry weight,DW),組織含水量的計(jì)算參考Wang等[20]報(bào)道的公式(FW-DW)/DW,式中,FW為鮮重,DW為干重。

1.4 數(shù)據(jù)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析

用Excel制圖,SPSS 13.0軟件(SPSS Inc., Chicago, IL, USA)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用單因素方差分析比較不同處理間各項(xiàng)指標(biāo)的差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽處理下ZxNHX沉默對(duì)霸王葉氣孔開(kāi)度的影響

對(duì)照條件下,WT和L2葉下表皮氣孔開(kāi)度均在11:00達(dá)到峰值,隨后減小,L7的氣孔開(kāi)度在15:00才達(dá)到峰值,隨后減??;L2氣孔開(kāi)度的峰值與WT無(wú)顯著差異(P<0.05),但L7比WT減小30%(圖1)。50 mmol·L-1NaCl處理下,WT葉下表皮氣孔開(kāi)度仍在11:00達(dá)到峰值,隨后減小,而L2和L7的氣孔開(kāi)度均在15:00才達(dá)到峰值,隨后減小,WT、L2和L7氣孔開(kāi)度的峰值之間差異不顯著(圖1)。

2.2 滲透脅迫下ZxNHX沉默對(duì)霸王葉氣孔開(kāi)度的影響

無(wú)論是對(duì)照還是-0.5 MPa滲透脅迫下,WT和L2葉下表皮氣孔開(kāi)度均在11:00達(dá)到峰值,隨后減小,L7的氣孔開(kāi)度在15:00才達(dá)到峰值,隨后減小(圖2)。對(duì)照條件下,WT、L2和L7氣孔開(kāi)度的峰值之間差異不顯著(P<0.05);-0.5 MPa滲透脅迫下,L2與WT氣孔開(kāi)度的峰值之間差異不顯著,但L7比WT減小12%(圖2)。

圖1 鹽處理下ZxNHX沉默對(duì)霸王葉氣孔開(kāi)度的影響Fig.1 Stomatal aperture variation in abaxial leaves of 6-month-old wild-type(WT)and ZxNHX-silenced lines(L2,L7)ofZ. xanthoxylum under control conditions and 50 mmol·L-1 NaCl for 7 d

注:不同小寫字母表示同一時(shí)間不同株系的處理間差異顯著(P<0.05)。下圖同.

Note: Different lower case letters for the same time indicate significant difference among 6-month-old wild-type(WT) andZxNHX-silenced lines(L2, L7) ofZ.xanthoxylumat 0.05 level. The same below.

圖2 滲透脅迫下ZxNHX基因沉默對(duì)霸王葉氣孔開(kāi)度的影響Fig.2 Stomatal aperture variation in abaxial leaves of 6-month-old WT and ZxNHX-silenced lines(L2, L7)ofZ. xanthoxylum under control conditions and -0.5 MPa osmotic stress treatment for 3 d

2.3ZxNHX沉默對(duì)霸王葉氣孔大小的影響

對(duì)照條件下,WT處理葉下表皮氣孔開(kāi)度在上午9:00達(dá)到峰值,而L2和L7處理分別在11:00和15:00才達(dá)到峰值。L7處理在9:00、11:00、15:00時(shí)的氣孔開(kāi)度分別比WT處理減小32%、27%、18%(圖3)。

2.4ZxNHX沉默對(duì)霸王葉組織含水量的影響

在對(duì)照和鹽處理下,L2和L7葉組織含水量均低于WT。與WT相比,L2和L7葉組織含水量在對(duì)照條件下分別降低21%和27%;50 mmol·L-1NaCl處理下分別降低30%和40%。滲透脅迫下,WT、L2和L7之間葉組織含水量差異不顯著(圖4)。

圖3 對(duì)照條件下ZxNHX基因沉默對(duì) 霸王葉氣孔大小的影響Fig.3 Stomatal size variation in abaxial leaves of 6-month-old WT and ZxNHX-silenced lines(L2,L7)ofZ. xanthoxylum under control conditions

注:不同小寫字母表示同一時(shí)間不同處理間差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lowercase letters for the same time indicate significant difference among 6-month-old wild-type(WT) andZxNHX-silenced lines(L2, L7) ofZ.xanthoxylumat 0.05 level.

圖4 ZxNHX沉默對(duì)霸王葉組織含水量的影響Fig.4 Tissue water content of leaves in WT andZxNHX-silenced lines(L2,L7)of Z. xanthoxylumunder control,50 mmol·L-1 NaCl for 7 d and -0.5 MPa osmotic stress treatment for 72 h

注:不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。

Note: Different lowercase letter indicate significant difference among 6-month-old wild-type(WT) andZxNHX-silenced lines(L2, L7) ofZ.xanthoxylumat 0.05 level.

3 討論與結(jié)論

植物NHX屬于一價(jià)陽(yáng)離子/質(zhì)子反向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族(Cation/proton antiporter,CPA)中的一類蛋白,這個(gè)超家族包括兩支CPA1和CPA2[21-22]。在擬南芥中,CPA2家族含有8個(gè)分支共28個(gè)基因,其中大部分基因?yàn)槿藗兯皇煜さ年?yáng)離子/ H+反向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(CHXs)[23]。一些定位在內(nèi)膜系統(tǒng)膜泡上的CHXs可能在維持細(xì)胞pH穩(wěn)定,離子平衡和膜泡運(yùn)輸中起重要作用[23],定位在保衛(wèi)細(xì)胞上的CHXs則與氣孔滲透調(diào)節(jié)有關(guān)[24]。擬南芥中NHX類蛋白包括8個(gè)成員,根據(jù)序列相似性和亞細(xì)胞定位分為兩組:一組為細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)組,定位在液泡膜和內(nèi)體膜上共6個(gè)成員(AtNHX1-AtNHX6),又分為液泡組(AtNHX1-AtNHX4)和內(nèi)體組(AtNHX5和AtNHX6)[16]。另一組為質(zhì)膜組,定位在質(zhì)膜上,包括AtNHX7/SOS1和AtNHX8兩個(gè)成員,其序列、功能與內(nèi)膜系統(tǒng)組差異極大[16]。

與野生型相比,擬南芥nhx1/nhx2雙敲除突變體中氣孔保衛(wèi)細(xì)胞寬度減小,正常條件下nhx1/nhx2雙敲除突變體氣孔導(dǎo)度增加,易失水萎蔫,而滲透脅迫下氣孔關(guān)閉變慢[16-17]。本研究中,ZxNHX沉默導(dǎo)致正常條件下,氣孔開(kāi)度達(dá)到峰值的時(shí)間推遲;50 mmol·L-1NaCl處理下氣孔開(kāi)度達(dá)到峰值的時(shí)間從11:00推遲至15:00;而在滲透脅迫下氣孔開(kāi)度顯著下降,表明ZxNHXs沉默影響氣孔的開(kāi)閉運(yùn)動(dòng)的靈活性,使其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性減弱。

影響氣孔開(kāi)閉運(yùn)動(dòng)的一個(gè)重要因素是葉的水分狀況[25-26]。大量研究表明,干旱條件下,植物的水分供應(yīng)減少,葉水勢(shì)下降,膨壓隨之降低而引起氣孔關(guān)閉[5,27]。Franks[7]的研究表明,氣孔的開(kāi)放和葉面積的增加依賴于細(xì)胞的膨脹,而細(xì)胞的膨脹取決于其滲透調(diào)節(jié)能力。實(shí)際上,對(duì)霸王而言,Na+作為一種有益的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累在葉中用于滲透調(diào)節(jié)。干旱脅迫下,多漿旱生植物霸王能大量吸收Na+并有效轉(zhuǎn)運(yùn)至葉中,通過(guò)ZxNHX將細(xì)胞胞質(zhì)中過(guò)多的Na+區(qū)域化至液泡中,降低細(xì)胞的滲透勢(shì),提高細(xì)胞的吸水能力[11,13,15]。本研究中,ZxNHX沉默引發(fā)霸王葉組織含水量和氣孔開(kāi)度顯著下降。在正常的生長(zhǎng)條件下,擬南芥中的AtNHX1和AtNHX2介導(dǎo)K+區(qū)域化至液泡,影響細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)和細(xì)胞膨脹[16-17],并能通過(guò)介導(dǎo)K+在保衛(wèi)細(xì)胞液泡中的積累調(diào)控氣孔的開(kāi)閉運(yùn)動(dòng)[28]??梢?jiàn),ZxNHX通過(guò)調(diào)控霸王葉的水分狀況,進(jìn)而影響氣孔大小和氣孔開(kāi)閉運(yùn)動(dòng)。

致謝:該論文是第二屆全國(guó)草業(yè)生物技術(shù)大會(huì)評(píng)選出的優(yōu)秀論文,并得到中國(guó)草業(yè)生物技術(shù)專業(yè)委員會(huì)提供的版面費(fèi)支持。

[1] Buckley T N.The control of stomata by water balance[J].New Phytologist,2005,168:275-292.

[2] 孟繁霞,張蜀秋,婁成后.氣孔功能的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[J].植物學(xué)通報(bào),2000,17(1):27-33.

[3] 袁惠君,宋占午,丁蘭,楊紅,梁桂霞,王萊.人參果試管苗與移栽成活苗氣孔行為比較[J].西北師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2001,37(4):89-92.

[4] 袁惠君,宋占午,楊紅,丁蘭,王萊.草莓試管苗與土培苗氣孔形態(tài)和氣孔密度的比較[J].蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào),2004,30(5):79-80.

[5] 郭瑤琳,王俊斌,丁博,李明,陳帥君,張衛(wèi)國(guó),黃國(guó)中,謝曉東.低空氣濕度下氣孔運(yùn)動(dòng)的調(diào)控[J].植物生理學(xué)報(bào),2014,50(8):1144-1150.

[6] 許大全.氣孔運(yùn)動(dòng)與光合作用[J].植物生理學(xué)通訊,1984(6):6-12.

[7] Franks P J.Higher rates of leaf gas exchange are associated with higher leaf hydrodynamic pressure gradients[J].Plant,Cell and Environment,2006,29:584-592.

[8] Liu J Q,Pu J C,Liu X M.Comparative studies on water relations and xeromorphic structures of some plant species in the middle part of the desert zone in China[J].Acta Botanica Sinica,1987,29:662-673.

[9] Liu J Q,Li Z J,Pu J C,Zheng S D.Comparative studies on relationships between proline accumulation and photosynthesis, respiration and chlorophyll content of some plant species in the middle part of the desert zone in China[J].Acta Botanica Sinica,1988,30:85-95.

[10] 裴世芳,傅華,陳亞明,李景斌.放牧和圍封下霸王灌叢對(duì)土壤肥力的影響[J].中國(guó)沙漠,2004,24(6):763-767.

[11] Ma Q,Yue L J,Zhang J L,Wu G Q,Bao A K,Wang S M.Sodium chloride improves photosynthesis and water status in the succulent xerophyteZygophyllumxanthoxylum[J].Tree Physiology,2012,32:4-13.

[12] Ma Q,Lou J Q,Wang S M.Effects of Na+on photosynthetic characteristics ofZygophyllumxanthonylonseedlings under osmotic stress[J].Acta Prataculturae Sinica,2010,19:198-203.

[13] Yue L J,Li S X,Ma Q,Li S X,Ma Q,Zhou X R,Wu G Q,Bao A K,Zhang J L,Wang S M.NaCl stimulates growth and alleviates water stress in the xerophyteZygophyllumxanthoxylum[J].Journal of Arid Environments,2012,87:153-160.

[14] 劉佳,崔繼哲,付暢.植物Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白NHX及其生物學(xué)功能[J].科技通報(bào),2008,24(6):785-791.

[15] Wu G Q,Xi J J,Wang Q,Bao A K,Ma Q,Zhang J L,Wang S M.TheZxNHXgene encoding tonoplast Na+/H+antiporter from the xerophyteZygophyllumxanthoxylumplays important roles in response to salt and drought[J].Journal of Plant Physiology,2011,168:758-767.

[16] Bassil E,Coku A,Blumwald E.Cellular ion homeostasis:Emerging roles of intracellular NHX Na+/H+antiporters in plant growth and development[J].Journal of Experimental Botany,2012,63:5727-5740.

[17] Barragán V,Leidi E O,Andrés Z,Rubio L,De Luca A,Fernández J A,Cubero B,Pardo J M.Ion exchangers NHX1 and NHX2 mediate active potassium uptake into vacuoles to regulate cell turgor and stomatal function inArabidopsis[J].The Plant Cell,2012,24:1127-1142.

[18] Yuan H J,Ma Q,Wu G Q,Wang P,Hu J,Wang S M.ZxNHX controls Na+and K+homeostasis at the whole-plant level inZygophyllumxanthoxylumthrough feedback regulation of the expression of genes involved in their transport[J].Annals of Botany,2015,115(3):495-507.

[19] Franks P J,Beerling D J.Maximum leaf conductance driven by CO2effects on stomatal size and density over geologic time[J].PNAS,2009,106(25):10343-10347.

[20] Wang S M,Zhang J L,Flowers T J.Low-affinity Na+uptake in the halophyteSuaedamaritima[J].Plant Physiology,2007,145:559-571.

[21] Saier J M H.A functional-phylogenetic classification system for transmembrane solute transporters[J]. Microbiology and Molecular Biology Reviews,2000,64:354-411.

[22] Brett C L,Tukaye D N,Mukherjee S,Rao R.The yeast endosomal Na+(K+)/H+exchanger Nhx1 regulates cellular pH to control vesicle trafficking[J].Molecular Biology of the Cell,2005,16:1396-1405.

[23] Chanroj S,Wang G,Venema K,Zhang M W,Delwiche C F,Sze H.Conserved and diversified gene families of monovalent cation/H+antiporters from algae to flowering plants[J].Frontiers in Plant Science,2012,3:25.

[24] Padmanaban S,Chanroj S,Kwak J M,Li X,Ward J M,Sze H.Participation of endomembrane cation/H+exchanger AtCHX20 in osmoregulation of guard cells[J].Plant Physiology,2007,144:82-93.

[25] 錢寶云,李霞.植物氣孔運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)的新進(jìn)展[J].植物研究,2013,33(1):120-128.

[26] 楊金華,杜克久.植物葉片氣孔運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究進(jìn)展[J].河北林果研究,2011,26(1):47-53.

[27] 張歲岐,李金虎,山侖.干旱下植物氣孔運(yùn)動(dòng)的調(diào)控[J].西北植物學(xué)報(bào),2001,21(6):1263-1270.

[28] Andrés Z,Pérez-Hormaeche J,Leidi E O,Schlücking K,Steinhorst L,McLachlan D H,Schumacher K,Hetherington A M,Kudla J,Cubero B,Pardo J M.Control of vacuolar dynamics and regulation of stomatal aperture by tonoplast potassium uptake[J].PNAS,2014,111(17):1806-1814.

(責(zé)任編輯 王芳)

Effects of tonoplast Na+/H+antiporters gene silence on leaf stomata characteristics ofZygophyllumxanthoxylum

YUAN Hui-jun1,2, MA Qing1, WEI Li1, HU Jing1, WANG Pei1, WANG Suo-min1

(1.State Key Laboratory of Grassland Agro-ecosystems, College of Pastoral Agriculture Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730020, China; 2.College of Life Science and Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China)

The stomata characteristics of differentZygophyllumxanthoxylumlines including wild type(WT)andZxNHX-silenced lines(L2 and L7)using post-transcriptional gene silencing were analyzed. Under 50 mmol·L-1NaCl treatment, 4 more hours was required for stomatal aperture ofZxNHX-silenced lines reached to peak value compared with WT. Under -0.5 MPa osmotic stress treatment, the peak value of stomatal aperture in L7 lines significantly decreased by 12% compared with that of WT. Under control conditions, the stomatal size of L7 lines significantly reduced and 6 more hours was required for stomatal aperture reached to peak value compared with WT. Leaf tissue water contents inZxNHX-silenced lines were always significantly lower than that in WT under all the treatments, especially under 50 mmol·L-1NaCl treatment, leaf tissue water content of L7 lines was 40% less than that of WT. These results suggestedZxNHXregulated stomatal activities by controlling leaf water status ofZ.xanthoxylum.

Zygophyllumxanthoxylum; stomata; the tonoplast Na+/H+antiportersZxNHX; gene silencing

WANG Suo-min E-mail:smwang@lzu.edu.cn

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0555

2014-12-08 接受日期:2015-03-25

973項(xiàng)目(2014CB138701);國(guó)家自然科學(xué)基金(31170431、31460629)

袁惠君(1974-),女,甘肅天水人,在讀博士生,研究方向?yàn)橹参锬婢成砼c分子生物學(xué)。E-mail:gsyhj@163.com

王鎖民(1965-),男,甘肅寧縣人,教授,博導(dǎo),博士,研究方向?yàn)橹参锬婢成砼c分子生物學(xué)。E-mail:smwang@lzu.edu.cn

Q943.2

A

1001-0629(2015)06-0902-06

袁惠君,馬清,未麗,胡靜,王沛,王鎖民.液泡膜Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因沉默對(duì)霸王葉氣孔特征的影響[J].草業(yè)科學(xué),2015,32(6):902-907.

YUAN Hui-jun,MA Qing,WEI Li,HU Jing,WANG Pei,WANG Suo-min.Effects of tonoplast Na+/H+antiporters gene silence on leaf stomata characteristics ofZygophyllumxanthoxylum[J].Pratacultural Science,2015,32(6):902-907.

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