第12期--CED-9通过改变跨膜的离子流来提高植物对胁迫的耐受性

图注：Control（圆形）、PVX-WT（三角形）和PVX/CED-9转基因（方形）烟草植株叶片，在H₂O₂处理前后，三种叶肉细胞的K⁺（左）和H⁺（右）离子流的变化。负值表示离子外流，正值表示离子内流。

凋亡(Apoptosis)是细胞程序性死亡的一种，在调节植物对环境的适应性中起到重要作用。近期有研究表明动物的抗凋亡基因(CED-9)在植物中表达，能够显著提高植物对各种生物和非生物胁迫的耐受性，但隐藏在该现象下的最基本的细胞机制尚未被考察。

烟草（Nicotiana benthamiana）瞬时表达了CED-9抗凋亡基因后，对盐胁迫及氧化应激时植株的特定离子流“指纹”进行了研究。使用非损伤微测技术(MIFE)对离子流进行检测，可以看到CED-9基因通过改变跨膜K⁺和H⁺离子流的模式来提高植株对盐胁迫和氧化应激的耐受性。

本文首次对植物的“离子流指纹”和细胞程序性死亡机制的关系进行研究，发现CED-9基因可以控制叶肉细胞质膜上的两种K⁺通道：KOR和NSCC，从而阻止NaCl引起的盐胁迫叶片的K⁺外流；同时，CED-9基因表达能显著降低氧化应激引起的K⁺外流，维持胞内离子平衡，以减少氧化应激带来的短期和长期损害。

关键词：离子流(Ion flux), 膜转运(Membrane transport), 凋亡(Apoptosis), 盐胁迫(Salinity), 氧化应激(Oxidative stress)

参考文献：Sergey Shabala, et al. Planta, 2007, 227:189 -197

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