拟南芥保卫细胞微丝骨架的解聚可能参与了细胞外钙调素诱导的气孔关闭

细胞外钙调素(CaM)在植物的许多生理活动中都执行着重要功能,但它对气孔运动的作用及其调控机制,人们了解的很少.以模式植物拟南芥为材料,研究了细胞外CaM在保卫细胞壁上的存在及其对气孔运动的调控机制.结果表明,拟南芥保卫细胞壁中存在有分子量为17kD的CaM,并应用W7-琼脂糖和CaM抗血清初步证明了保卫细胞壁中存在的CaM可能具有促进气孔关闭和抑制气孔开放的作用.在应用外源CaM诱导气孔关闭的实验中,保卫细胞微丝骨架由长而呈辐射状分布的聚合态逐步解聚,气孔开度也随着降低.药理学实验结果表明,保卫细胞微丝骨架的解聚能明显地促进外源CaM诱导的气孔关闭,而微丝骨架的聚合则抑制这一过程.研究结果还表明,外源CaM能诱导保卫细胞Ca2+]cyt升高;当使用Ca2+螯合剂EGTA时,外源CaM诱导的Ca2+]cyt升高和气孔关闭运动均受到抑制.为此推测细胞外CaM可能是通过诱导保卫细胞Ca2+]cyt升高,导致微丝骨架的解聚,进而促进气孔的关闭运动.