水孔蛋白协助玉米副卫细胞中H2O2的跨膜转运

[目的]探索玉米气孔副卫细胞中H2 O2的来源,以阐明禾本科植物气孔运动过程中保卫细胞和副卫细胞协同调节的机理.[方法]采用细胞化学方法对H2 O2进行亚细胞荧光定位,以Tubulin和GAPDH为内参基因,利用qPCR技术,对玉米水孔蛋白基因ZmPIP2;4、ZmPIP2;5和ZmPIP2;6表达量进行分析,从而确定水孔蛋白协助玉米副卫细胞中H2 O2的跨膜转运.[结果]光暗处理组,加水孔蛋白抑制剂AgNO3与不加AgNO3副卫细胞中的H2 O2积累相反;外源H2 O2引起副卫细胞中H2 O2积累,先加入水孔蛋白抑制剂AgNO3再加外源H2 O2处理后副卫细胞中H2 O2不积累;短细胞发生后,副卫细胞中的H2 O2开始积累,同时ZmPIP2;5基因的相对表达量上调;随着水分胁迫程度增加,ZmPIP2;4、ZmPIP2;5、ZmPIP2;6基因的相对表达量随短细胞发生上调.[结论]水孔蛋白具有转运H2O2的功能,玉米叶片下表皮副卫细胞中的H2O2是外源的,其积累和清除可能与水孔蛋白ZmPIP2;5的转运有关.