GABA代谢负调控叶片细胞内复制发生的机制研究

• 作者: 余光辉 向宇 宫雅昕 岳涵
• 来源期刊: 植物生理学报
• 关键词: ROS GABA 拟南芥 内复制 CDKA 1
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 235-246
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13592/j.cnki.ppj.2019.0452

摘要

γ-氨基丁酸(GABA)是植物发育的代谢性信号分子.GABA合成突变体的第一对真叶面积不同程度大于野生型,且突变体的叶表皮细胞的面积大于野生型.流式细胞分析表明GABA合成突变体叶片中多倍体细胞出现早于且比例高于野生型.为研究GABA合成突变体叶片细胞增大和内复制的相关性,对内复制调控因子D类细胞周期蛋白基因(CYCD3;1、CYCD3;2、CYCD3;3和CYCD4;1)和细胞周期蛋白依赖的激酶CDKA;1进行了荧光定量PCR分析.结果 表明,GABA合成突变体中CDKA;1的表达量呈现下调趋势.CCS52A (cell cycle switch 52A)在细胞周期退出和内复制进入过程中发挥了重要作用.gad2和gadl/gad2突变体中,CCS52A2的相对表达量明显高于野生型.参与激酶活性抑制的SIM (siamese)、SMR (siamese-related)的表达水平显著高于野生型.为进一步研究GABA合成代谢异常与内复制调控的潜在关系,用活性氧(ROS)的荧光探针分析了叶片保卫细胞中的ROS水平.结果 表明,GABA合成突变体中ROS的水平明显高于对照.本研究证明了GABA合成突变体叶片面积增大过程中,周期蛋白、周期蛋白依赖的激酶以及激酶的抑制蛋白在转录水平协调参与了叶片内复制相关的叶片面积调控.本研究首次揭示了GABA正常代谢是阻止叶片细胞早熟分化、保证叶片正常发育相关的内复制发生的负反馈调节因子.