【摘 要】
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许多细菌通过小分子信号监测自身群体密度进而调控群体生物学功能,这称为细菌的群体感应(Quorum Sensing,QS)现象.3-羰基辛酰基高丝氨酸内酯(N-3-oxo-octanoyl-homoserine lactone,3OC8-HSL)是革兰氏阴性细菌产生的群体感应信号分子,近年研究表明3OC8-HSL 能够被植物感知进而促进植物根的生长,但其调控植物根生长的分子机制还不清楚.通过药理学、
【机 构】
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河北省科学院生物研究所 河北 石家庄050051;河北省农作物主要病害微生物控制工程技术研究中心 河北 石家庄050051
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许多细菌通过小分子信号监测自身群体密度进而调控群体生物学功能,这称为细菌的群体感应(Quorum Sensing,QS)现象.3-羰基辛酰基高丝氨酸内酯(N-3-oxo-octanoyl-homoserine lactone,3OC8-HSL)是革兰氏阴性细菌产生的群体感应信号分子,近年研究表明3OC8-HSL 能够被植物感知进而促进植物根的生长,但其调控植物根生长的分子机制还不清楚.通过药理学、遗传学和分子生物学技术手段分析钙调素(CaM)在3OC8-HSL 调控植物根生长中的作用.研究结果显示CaM 抑制剂W7 和TFP 分别与3OC8-HSL 共同处理拟南芥野生型Col-0,拟南芥的根长与不处理对照及单独用CaM 抑制剂处理的对照相比无显著性差异,无功能活性的W7 的结构类似物W5 对3OC8-HSL 的促根长效应也没有影响,表明CaM 抑制剂能够阻断3OC8-HSL 对拟南芥根长的促进效应.Western Blot 结果显示3OC8-HSL 处理能够诱导拟南芥CaM 蛋白积累,在处理6h 时蛋白积累量最大；qRT-PCR 结果显示7 个CaM 亚型基因(CAM1-CAM7)的表达量受3OC8-HSL 诱导不同程度的增加,表明3OC8-HSL 能够在转录水平和蛋白质水平调控CaM 的表达.用3OC8-HSL 处理7 个CaM 亚型基因的突变体(cam1-cam7),其根长与不处理对照相比没有显著增长,而显著短于经3OC8-HSL 处理的野生型的根长,表明CaM 突变体对3OC8-HSL 的促根长效应不敏感.以上研究结果表明CaM 参与3OC8-HSL 对拟南芥主根生长的调控,这为解析植物-细菌跨界通讯的分子机制提供了新的证据.
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