|
|
||
|
拟南芥AtFTCD-L参与根系响应土壤紧实度的机制
植物学报
2025, 60 (4):
551-561.
DOI: 10.11983/CBB24154
植物根系在生长发育过程中响应各种非生物胁迫, 包括干旱、重金属、盐、冷、热以及生理性缺素等, 其中土壤结构特别是土壤紧实度会影响根系的生长与形态, 进而影响作物产量。高尔基体通过囊泡分泌参与根系的生长以及响应非生物胁迫。然而, 高尔基体如何参与根系响应土壤紧实度的机制还不清楚。前期研究发现拟南芥(Arabidopsis thaliana) AtFTCD-L定位在高尔基体反面(trans Golgi network, TGN)上, 参与囊泡的分选和/或分泌, 调节根冠外周细胞中的黏液成分。在前期研究的基础上, 模拟土壤高紧实度生长条件, 观察稳定表达PINs-GFP的纯合体拟南芥植株表型, 通过观察生长素相关荧光信号, 发现AtFTCD-L突变体根尖以及根尖细胞在纵向上短于野生型等材料, 而在横向上宽于野生型等材料, 并且细胞形态明显异常。通过对PINs相关材料进行荧光信号收集, 发现突变体植株中PIN7低表达或不表达。综上表明, AtFTCD-L在拟南芥植株根系中通过调节PIN7的分布或表达来响应土壤紧实度。研究结果为揭示植物根系响应土壤紧实度胁迫的适应机制提供了理论指导。  View image in article
图7
带GFP标签的PIN7在突变体与野生型(WT)拟南芥根尖中的分布情况
(A)-(D) PIN7-GFP的荧光分布表达情况(A和C为突变体, B和D为野生型); (E), (F) FM4-64染色PIN7-GFP杂交突变体(E)与野生型(F)植株根尖。Bars=50 μm
正文中引用本图/表的段落
(A) 野生型、突变体与回复突变体植株的根生长情况; (B) 图(A)中7天根长的统计结果; (C) 野生型与过表达植株的根生长情况; (D) 图(C)中7天根长的统计结果。* P<0.05; ** P<0.01。Bars=5 mm
(A) 突变体与野生型植株根在琼脂浓度梯度培养基中的生长情况; (B) 图(A)中突变体与野生型7天根尖细胞横向宽度的统计结果; (C) 突变体与野生型植株根尖在高紧实度(3%)培养基中的细胞形态; (D) 图(A)中突变体与野生型7天根尖细胞长度统计结果。* P<0.05。Bars=20 μm
为进一步明确AtFTCD-L基因与PIN7的相关性, 我们对生长在1%琼脂培养基中的突变体根尖进行检测, 利用Confocal观察根尖细胞, 发现突变体中PIN7- GFP的信号明显弱于野生型(图7A-D)。将在1/2MS培养基上生长5天的突变体和野生型植株用FM4-64染料染色, 结果发现突变体与野生型根尖细胞形态正常, 突变体中PIN7-GFP的绿色荧光信号较弱或基本检测不到(图7E, F)。上述结果表明, 缺失AtFTCD-L影响PIN7在根冠细胞中的定位分布和/或表达以及向质膜的分泌运输。
本文的其它图/表
|
首页
