H2S信号通过调节RuBisCo增强植物抗旱性

作     者：金竹萍 王磊 李澄 裴雁曦 IN Zhuping;WANG Lei;LI Cheng;PEI Yanxi

作者机构：山西大学生命科学学院特色植物资源研究与利用山西省重点实验室 

出 版 物：《中国细胞生物学学报》 (Chinese Journal of Cell Biology)

年 卷 期：2019年第41卷第10期

页      面：1918-1928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(批准号:31672140、31671605) 山西省优秀人才科技创新项目(批准号:2018050211016)资助的课题~~ 

主　　题：硫化氢 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶 干旱胁迫 拟南芥 

摘      要：气体信号分子硫化氢(H2S)同时参与诱导气孔关闭和增强光合作用两个看似矛盾的生理过程。为了探究这一现象可能的机制,该文以模式植物拟南芥野生型(WT)与内源H2S生成酶缺失突变体(lcd/des1)为实验材料,研究干旱胁迫下H2S信号对植物非气孔因素的影响。结果表明,lcd/des1经外源生理浓度H2S熏蒸后,气孔导度(Gs)下降,胞间二氧化碳浓度(Ci)显著降低,净光合速率(Pn)显著升高;干旱胁迫下的lcd/des1与WT相比,Gs增加,Pn显著降低。特别地,干旱条件下对lcd/des1外源施加H2S,显著上调光合作用关键酶RuBisCo编码基因的表达量与酶活性。综上所述,H2S可通过调节非气孔因素RuBisCo酶的转录表达及其羧化活性,以增加叶片Pn,使干旱胁迫下的植株在气孔关闭时仍维持较高效率的光合作用。