持续激活型CIPK9 在花粉管生长过程中的生物学功能及亚细胞定位分析

分类： 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间： 2019-03-14 合作期刊: 《广西植物》

周利明 房玮

摘要： 植物的花粉管生长是一个多因素参与的生理学过程，需要多种信号传导系统来引导植物细胞完成。钙离子作为第二信使，可以通过钙传感器CBLs 激活下游的蛋白激酶CIPKs而参与调控细胞的极性发育过程。该研究中CIPK9 被确定为候选基因，其C 端与绿色荧光蛋白（GFP）相融合，通过基因枪技术在烟草花粉中进行瞬时表达，观察对应的亚细胞定位及花粉管中诱导的表型。结果显示GFP 标记的CIPK9 定位于花粉管中高速运动的颗粒状细胞器，并可随胞质环流进行规律的运动。为进一步探究CIPK9 的生物学功能，该研究构建了持续激活型CIPK9（CACIPK9）。与全长CIPK9 相比较，CACIPK9 缺少C 末端的调控区域，并在激酶区域的激活环中进行了点突变，从而表现出不受调控的持续高活性。实验结果显示缺少C 端调控区的CACIPK9 表现出非特异性的亚细胞定位，即与GFP 对照相同的胞内弥散定位，说明CIPK9 的C 末端调控区对于其在花粉管中的正确定位发挥重要的调控作用。另外，CACIPK9 过表达可以引起花粉管的去极化生长表型。综上所述，CIPK9 作为钙信号下游家族的一员参与了花粉管极性生长的相关过程，并对花粉管的生长具有一定的调控作用。

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