ECS1参与调节CO_2诱导的拟南芥气孔关闭和H_2O_2积累

作     者：安国勇 丁秀艳 武桂丽 李海旺 宋纯鹏 Guoyong An;Xiuyan Ding;Guili Wu;Haiwang Li;Chunpeng Song

作者机构：河南大学生命科学学院河南省植物逆境生物学重点实验室棉花生物学国家重点实验室开封475001 

出 版 物：《植物学报》 (Chinese Bulletin of Botany)

年 卷 期：2012年第47卷第3期

页      面：209-216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(No.31071240,No.31140071) 教育部科学技术研究重点项目(No.209075) 省部共建河南大学科研项目(No.SBGJ090401) 

主　　题：CO2 H2O2 突变体 信号转导 气孔 

摘      要：CO2浓度升高可以诱导植物叶片气孔关闭,提高植物对高浓度CO2的适应性。但植物如何感知CO2浓度变化并启动气孔关闭反应的分子机制至今仍不十分清楚。利用高通量、非侵入的远红外成像技术,建立了拟南芥(Arabidopsisthaliana)气孔对CO2浓度变化反应相关的突变体筛选技术,筛选出对环境CO2浓度敏感的拟南芥突变体ecs1。遗传学分析表明,ecs1为单基因隐性突变体,突变基因ECS1编码一个跨膜钙离子转运蛋白。与野生型拟南芥相比,360μL·L–1CO2可引起ecs1突变体叶片温度上升和气孔关闭,ecs1突变体对900μL·L–1CO2长时间处理具有较强的适应性。进一步的实验表明,360μL·L–1CO2即可诱导ecs1突变体叶片积累较高浓度的H2O2,而900μL·L–1CO2才能够诱导野生型拟南芥叶片积累H2O2。因此,ECS1可能参与调节高浓度CO2诱导的拟南芥气孔关闭和H2O2产生,H2O2可能作为第二信号分子介导CO2诱导拟南芥气孔关闭的反应。