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韩生成教授实验室黄飞飞博士在frontiers in Plant Science杂志发表文章

2017年9月韩生成教授实验室黄飞飞博士在frontiers in Plant Science杂志(IF:4.298)以第一作者身份发表题为” Cytosolic and Nucleosolic Calcium Signaling in Response to Osmotic and Salt Stresses Are Independent of Each Other in Roots of Arabidopsis Seedlings”的研究论文。
    作为植物里最普遍的第二信使,钙离子偶联外界信号与胞内反应,在植物的生长发育和逆境适应中扮演着重要功能。近来,越来越多的研究关注细胞器钙信号的发生和其具有的重要功能。已有的研究是将Yellow cameleons(YC3.6)分别连上胞质定位序列(NES)和核定位序列(NLS) , 通过能量共振转移的手段分别检测了ATP刺激后胞质钙浓度与核钙浓度的变化。本研究利用具有结合钙离子能力的小清蛋白(PV),将其连上NES信号肽和NLS 信号肽,然后通过侵染野生型拟南芥得到转基因植株PV-NES 和NLS-PV。随后,将PV-NES与NES-YC 杂交,NLS-PV 与NLS-YC 杂交,检测到盐和渗透均能引起胞质钙浓度和核钙浓度的增加,且PV-NES能有效地减弱这两种刺激引起的胞质钙增加,NLS-PV亦能有效地螯合核钙浓度的增加。接着,通过将PV-NES与NLS-YC 杂交并检测其胞内钙变化,结果发现螯合了胞质钙变化并不影响核钙的发生。同时将NLS-PV 与NES-YC  杂交并检测其胞内钙变化,也发现螯合了核钙浓度的变化不影响胞质钙浓度的增加。课题组进一步检测并发现许多胁迫响应基因都受到胞质钙信号或核钙信号的调控。此外,观察野生型,PV-NES 和NLS-PV 转基因植株在正常培养基上的生长无差异,而在盐处理下的培养基上,两种转基因的根均长于野生型;在渗透处理的培养基上,PV-NES 转基因的根密度高于野生型。
    综上,该研究首次在植物体内证明,PV可作为螯合钙浓度变化的有效工具;首次在植物活体细胞内证明胞质钙与核钙的发生相互独立;胞质钙信号与核钙信号在植物响应盐和渗透的胁迫中,参与并调控相关基因的表达和根的形态建成。
该研究受国家自然科学基金面上项目(31070250)、教育部新世纪优秀人才支持项目(NCET-08-005)以及北京师范大学自主科研基金项目(2009SD-16)等资助。

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更新时间:2017-10-09 阅读量: