拟南芥磷脂酸荧光探针的构建及应用OA北大核心CSTPCD

【目的】磷脂酸(PA)是甘油脂生物合成的前体,又是参与植物生长发育调节和各种逆境响应的重要信使物质,然而目前对植物细胞中PA含量动态变化的了解十分有限。本研究试图构建一种能有效监测植物细胞PA含量变化的荧光探针,并用之测定盐碱胁迫过程中胞内PA含量的变化。【方法】将Spo20p蛋白中高度专一的PA结合域相对应的核苷酸序列与绿色荧光蛋白基因融合,经遗传转化获得携带该融合基因的转基因拟南芥Arabidopsisthaliana株系,其表达受组成型启动子UBQ10驱动,产生的融合蛋白成为专一结合PA的荧光探针。随后,运用该荧光探针监测盐碱胁迫下胞内PA含量的变化。【结果】构建获得7个不同的纯合、单插入位点转基因拟南芥株系。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析显示:不同株系中融合基因的表达量存在差异。不同浓度外源PA处理试验显示:随着表达量的升高,PA探针可有效监测到2μmol·L^(-1) PA处理根尖10 min后细胞中PA含量的变化;而当PA探针表达量较低时,对PA监测灵敏度显著下降,表明在一定程度上荧光探针对PA监测的灵敏度与其表达量相关联。运用PA荧光探针发现:盐碱胁迫处理根尖5 min即可诱导质膜上或胞内PA的积累,暗示PA在植物早期盐碱胁迫响应中可能产生重要作用。【结论】本研究构建了一种可对细胞内PA含量进行有效监测的荧光探针,该探针可用于监测植物盐碱胁迫早期响应过程中胞内PA水平的变化,从而为早期逆境响应研究提供新工具。