丝氨酸对光呼吸基因节律的影响机制初探

编号 zgly0001531005

文献类型 期刊论文

文献题名 丝氨酸对光呼吸基因节律的影响机制初探

作者 韩晓芳  彭柯力  吴海霞  宋珊珊  李亚辉  朱晔荣  白艳玲  王勇 

作者单位 南开大学生命科学学院  罗斯托克大学植物生理学系  中国人民大学附属中学朝阳分校 

母体文献 植物生理学报 

年卷期 2016年09期

年份 2016 

分类号 Q945 

关键词 L-丝氨酸  光呼吸基因  节律  蔗糖  生物钟 

文摘内容 昼夜节律是植物为适应环境而做出的反应。有研究指出,叶片内丝氨酸含量的变化能影响光呼吸基因的表达节律。影响昼夜节律的因素有很多,其中最重要的是糖和生物钟。据此,本研究比较了培养基中分别添加不同浓度（3%或5%）蔗糖和1 mmol·L-1 L-丝氨酸后,光呼吸基因在一天4个取样点的表达差异;分别分析了外加蔗糖和L-丝氨酸对内源丝氨酸和内源蔗糖含量的影响;并进一步分析了外源L-丝氨酸处理的野生型拟南芥叶片和羟基丙酮酸还原酶突变体（hpr1）叶片中生物钟基因的表达情况。实验结果显示,从1%到3%再到5%蔗糖处理,光呼吸基因的表达节律显示出了依赖糖浓度的规律性变化。叶片中蔗糖含量随处理浓度的升高而增加,同时这种处理能够诱导丝氨酸含量的升高,这可能与其影响了丝氨酸的合成有关,但并不能影响其代谢节律的改变。1 mmol·L-1的L-丝氨酸处理也能改变光呼吸基因的表达节律,且与内源丝氨酸的代谢节律相吻合,同时外源丝氨酸处理能轻微诱导内源蔗糖的积累,这与突变体hpr1的结果类似。在培养基中同时添加1mmol·L-1的L-丝氨酸和1%的蔗糖后,与只加1%蔗糖相比,生物钟基因的表达出现了较大的差异:虽然没有影响其节律的改变,但强烈诱导了PRR7和PRR9在白天的表达水平,从而轻微抑制了生物钟核心震荡基因CCA1和LHY在光照结束时的表达。同样,在hpr1突变体中,丝氨酸含量的积累对生物钟基因的表达也产生了类似的影响。