叶绿体特异蛋白质表达谱对本氏烟不同气孔密度的响应

撒世娟; 伍涵宇; 温媛; 陈雪娜; 郑蕊; 姚新灵

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叶绿体特异蛋白质表达谱对本氏烟不同气孔密度的响应

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CO2通过气孔进入叶绿体,叶绿体如何在分子水平响应气孔密度变化的研究鲜有报道。本研究通过调控本氏烟草NtEPF 2(Nicotiana benthamiana EPIDERMAL PATTERNING FACTOR 2)体内表达,分别得到气孔密度增加和降低的本氏烟草转化株系,用叶绿素积累、光合参数和iTRAQ(isobaric tags for relative and absolute quantification)蛋白质表达谱,表征气孔关闭和不同气孔密度开张株系,揭示叶绿体组成动态对气孔密度变化的响应。结果显示,气孔密度增加株系形成PSI-PSII-LHCII超复合体和加速电子传递的分化表达蛋白质(differential expression proteins,DEPs)显著上调积累,PSI光保护与光损伤修复DEPs则显著下调,叶绿素积累和净光合速率均值分别高于对照43%和67%。气孔密度降低株系叶片发育初期,由于高水平的光合磷酸化ATP合成代谢,叶绿素积累和光合参数显著高于对照,但随叶龄增加,叶绿素积累显著降低。结果表明,气孔密度增加,加速了PSII-PSI复合体形成和其电子传递,降低了光损伤修复水平,保持了不同叶龄叶绿素高水平积累;气孔密度降低,ATP合成和碳固定失衡,随叶龄增加,叶绿素积累模式发生了倒置。研究结果有助于更深入理解气孔的工作原理,拓宽通过调控气孔增加碳固定的视野。

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来源
《生物技术通报》 |2023年第2期|193-202|共10页
作者
撒世娟; 伍涵宇; 温媛; 陈雪娜; 郑蕊; 姚新灵;
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作者单位

宁夏大学宁夏优势特色作物现代分子育种重点实验室;

宁夏大学西部特色生物资源保护及利用教育部重点实验室;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类植物学;
关键词
ITRAQ; NtEPF 2; 蛋白质; 叶绿素; 叶绿体; 气孔密度; 本氏烟;

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