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植物会受到非生物胁迫与生物胁迫两种胁迫影响。已有研究表明当植物细胞受到生物胁迫时微丝骨架会发生变化,以应对生物胁迫对植物产生的刺激。微丝骨架在非生物胁迫中研究也已有一些报道,如烟草受到Al3+胁迫时,其叶柄表皮细胞的微丝骨架会形成粗微丝束;拟南芥受到热激胁迫(41-42℃,5min)时根表皮细胞微丝骨架发生解聚,但在常温(20℃)下经过一段时间(3hr)的恢复后能恢复形成完整的微丝骨架。到目前为止没有微丝骨架在NaCl胁迫时作用的报道。当植物受到NaCl胁迫时,细胞内的Na+/K+离子平衡会被打破,并且引发信号传递过程,以应对胁迫。
本研究采用GFP-fABD2活体标记拟南芥微丝骨架的方法来观察微丝骨架在拟南芥受到盐胁迫时的变化。在较低的盐浓度处理下,下胚轴表皮细胞微丝排列发生变化,产生了极性排布的现象,即:微丝在细胞近根部一端密集分布,而在近茎的一端稀疏分布。用甘露醇处理模拟渗透胁迫,微丝则不存在这种极性排列方式,而是产生了粗微丝束。较高的盐浓度处理时,下胚轴表皮细胞微丝短时间内就发生解聚而没有形成低盐处理时的极性分布,表明微丝在盐胁迫时排布方式的变化是具有盐浓度依赖性的。
拟南芥在用LatB处理后抗盐性降低,表明微丝解聚会降低拟南芥抗盐性。对实验室已有的几种微丝结合蛋白过表达及T-DNA插入突变体植株的抗盐性进行了研究,以主根在受到盐处理前后长度变化程度作为抗盐性指标,经统计分析表明上述微丝结合蛋白转基因植株及T-DNA插入突变体植株的抗盐能力相对野生型没有显著改变,即上述几种微丝结合蛋白调控了微丝骨架,但微丝骨架受到调控后没有显著改变拟南芥的抗盐性。
总之,本论文研究发现当拟南芥受到盐胁迫时,其微丝骨架排布方式发生了变化,且这种变化具有盐浓度依赖性。在研究改变微丝对拟南芥抗盐性影响时发现:解聚微丝会降低拟南芥的抗盐性,通过已研究微丝结合蛋白调控微丝不能显著改变拟南芥的抗盐性。