胞外ATP参与调控拟南芥对过量强度光照的部分生理学响应

作     者：王馨 李丽 李颖 贾凌云 冯汉青 WANG Xin;LI Li;LI Ying;JIA Lingyun;FENG Hanqing

作者机构：西北师范大学生命科学学院兰州730070 

出 版 物：《植物生理学报》 (Plant Physiology Journal)

年 卷 期：2022年第58卷第8期

页      面：1528-1536页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金(31870246和31560070) 甘肃省重点研发计划项目(18YF1NA051) 甘肃省引导科技创新发展专项资金(2019ZX-05) 甘肃省科技重大专项项目(22ZD1NA001) 西北师范大学新农村发展研究院开放基金 

主　　题：过量强度光照 胞外ATP 叶绿素荧光 H2O2 抗氧化酶 

摘      要：植物在自然环境中往往受到过量强度光照的影响。作为植物中较新鉴定的信号分子,胞外ATP (extracellular ATP,eATP)是否参与了植物对过量强度光照的生理学响应尚不清楚。本研究发现,过量强度光照使得拟南芥(Arabidopsis thaliana)植株叶片胞外ATP水平上升、光系统II (photosystem II,PSII)受到抑制、气孔开度下降,而过氧化氢(HO)含量、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性升高。通过野生型(Col)和植物胞外ATP受体突变型(dorn1-3)拟南芥对比发现,在过量强度光照下2种植株叶片PSII均受到损伤,但较之野生型植株,dorn1-3植株受损伤程度较低。过量强度光照引起了野生型植株叶片中APX和POD活性的升高,但并未引起dorn1-3植株内2种酶活性显著性变化。同时,在过量强度光照下dorn1-3植株叶片气孔开度显著高于野生型,但过量强度光照下dorn1-3植株叶片H_(2)O_(2)含量和野生型相比无显著差异。因此,上述结果表明,在过量强度光照下,拟南芥eATP水平的上升通过刺激其受体DORN,参与了植物PSII的抑制和气孔的关闭,并同时调节了抗氧化酶APX和POD的活性。