侯曉婉,胡 偉,顏 彥,徐碧玉,金志強*
(1 海南大學 農學院,海口570228;2 中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所,農業部熱帶作物生物學與遺傳資源利用重點實驗室,海口571101)
香蕉是熱帶和亞熱帶發展中國家最重要的作物之一,具有很高的營養、經濟和藥用價值,被聯合國糧農組織列為世界第四大糧食作物。因其特有的淺根和需要大量水份維持的永久性綠色樹冠,香蕉對任何條件引起的水份缺失異常敏感[1]。很多非生物脅迫,如低溫、干旱、鹽害均可能導致細胞脫水,因此研究香蕉如何響應非生物脅迫的危害顯得尤為重要。
水是任何生命細胞最重要的組成成分,是所有有機體中的主要溶劑。水在植物體不同組織之間通過質外體和共質體途徑完成運輸[2]。質外體途徑運輸主要是通過環境因素,如土壤、植物、大氣之間水電位的變化實現的[3];而共質體途徑運輸則主要是通過水通道蛋白(aquaporin,AQP)亞家族實現的[4]。AQP通過增加膜的滲透性有效地促進了高等植物體內水分子在膜之間的運輸,調節著種子的萌發、細胞伸長、氣孔的開閉和韌皮部的裝載和卸載、生殖生長和植物的脅迫響應[5-6]。
在植物中,AQP 屬于膜內嵌蛋白(a class of major intrinsic proteins,MIP)的一個大的亞家族,被劃分為4個分支,分別為質膜內嵌蛋白(the plasma membrane intrinsic proteins,PIPs)、液泡膜內嵌蛋白(the tonoplast intrinsic proteins,TIPs)、小堿性膜內嵌蛋白(the recently characterized small basic intrinsic proteins,SIPs)和 類nodulin 26膜內嵌蛋白(the NOD-26-like intrinsic proteins,NIPs)[7-9]。所 有4 個分支均有高度保守的結構域——6個跨膜α螺旋被連接在N 端和C 端總是朝向細胞質基質的5個短環上[2]。在水份選擇通道形成中起重要作用的保守天冬酰胺-脯氨酸-丙氨酸元件存在于其中兩個短環上[10]。……