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【成果回顾】MP万建民院士:无损"电生理"Ca2+流作为膜通道功能核心验证手段 为揭示CNGC9通道调控水稻低温响应机制提供证据

作者:旭月(北京)科技有限公司 2021-09-17T11:33 (访问量:8428)

kit-text-stroke-width: 0px; float: none; word-spacing: 0px;">OST1同源物OsSAPK8在应对低温胁迫时,磷酸化并激活OsCNGC9,引发Ca2+内流。此外,OsCNGC9的转录被水稻脱水应答元件结合转录因子OsDREB1A激活。综上,本研究认为OsCNGC9通过调控低温诱导的钙内流和胞质钙升高来增强水稻的耐寒性


离子/分子流实验处理


4℃低温实时处理

离子/分子流实验结果

研究利用非损伤微测技术(NMT)检测水稻根系Ca2+流速,研究OsCNGC9是否能够在体内介导Ca2+内流来响应低温胁迫。在低温胁迫下,WT根系和cds1互补株系均有较强且快速的胞外Ca2+内流。相比之下,cds1在相同条件下未表现出明显的胞外Ca2+内流(图1A)。另外研究还观察到,WT或pGOsCNGC9cds1之间低温胁迫的平均最大Ca2+内流量差异显著(图1B)

与Kitaake相比,OsCNGC9-OE转基因株系在对冷激的响应中表现出更强的细胞外Ca2+内流(图2)。



1. OsCNGC9是低温诱导的Ca2+内流所必需的。蓝色背景表示低温处理持续的时间负值代表Ca2+内流。

图2. OsCNGC9的过表达能提高水稻中低温诱导的Ca2+内流。负值代表Ca2+内流。

Ca2+流速测定结果显示,低温处理后,Nipponbare而非OsSAPK8敲除突变体的根细胞表现出更明显的Ca2+内流(图3)

OsSAPK8-GFP过表达植物的根细胞与Nipponbare根细胞相比,在冷激胁迫下表现出更强的Ca2+内流(图4)



图3. OsSAPK8

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