关键词:
花生
感夜性
叶枕
运动细胞
离子通道
摘要:
植物感夜运动是指某些植物的叶片或小叶白天展开,夜晚闭合的昼夜节律性运动。感夜运动在豆科(Leguminosae)和酢浆草科(Oxalidaceae)中比较常见,是叶枕运动细胞的可逆性变化引起的。感夜运动已有的研究主要集中在合欢(Albizia julibrissin)、含羞草(Mimosa pudica)和雨树(Samanea saman)等一些植物的叶枕解剖结构、水分和相关离子通道蛋白的研究。而花生感夜运动的机理却未有研究。本研究以花生(Arachis hypogaea)品种“花育16号”为研究材料,通过植物解剖学探讨花生感夜运动的结构基础,通过不同光照时间探究生物钟对花生感夜运动的调控,不同光质对花生感夜运动的影响,以及通过分子生物学实验鉴定影响花生感夜运动的相关离子通道。研究结果如下:(1)花生叶柄中具有分散的维管束,能够更好的起到支撑作用;叶枕中具有发达的皮层组织和退化的中央维管系统,这种结构特点是花生叶枕快速运动的结构基础。叶枕组织中具有大量的胞间连丝,能够快速的进行离子和水分的交换。(2)在16h光照8h黑暗的条件下,花生叶片昼开夜合,具有感夜运动节律;而24h持续光照时,ZT16后即使没有黑暗环境,叶片也开始闭合,只是闭合角度是白天张开角度最大值的一半。黑暗前进行红光照射,会使叶片加速闭合;而在黑暗前给予远红光照射,能够增加花生叶片的闭合时间。在黑暗前先给予红光照射,再给予远红光照射,叶片闭合时间与不进行光质照射一致,说明远红光能够抵消红光的作用。白光、蓝光、远红光都能够打破花生生物钟,使花生叶片提前打开。但白光打开角度最大,蓝光次之,远红光最小。(3)AhSLAH1的启动子存在Circadian box昼夜节律元件,在叶枕伸肌和屈肌运动细胞中均高度表达。AhSKOR2在叶枕中凌晨积累,白天降低,且仅在屈肌细胞中表达。AhLHY的启动子中也存在Circadian box昼夜节律元件,表达量凌晨积累,白天降低,是花生生物钟的关键基因。但这些离子通道在花生中的离子转运活性仍待进一步研究。