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生物膜磷脂是生物膜脂质双分子层的重要组成成分,磷脂与蛋白质、糖脂、硫脂、甾醇等分子共同构成生物膜。在植物体中,膜磷脂不仅参与生物膜的组成,当植物遇到胁迫时,其也可以作为信号分子发挥作用,比如在干旱胁迫下,鞘磷脂(Sphingolipid)可以作为信号分子参与气孔关闭过程。丝氨酸Ser(Serine,Ser)是合成膜磷脂的重要成分磷脂酰丝氨酸PS(Phosphatidylserine,PS)、鞘磷脂(Sphingolipid)与磷脂酰胆碱 PC(Phosphatidyl cholines,PC)的必要原料。丝氨酸锚定蛋白 SERINC(Serine Incorporator,SERINC)作为丝氨酸合成相关酶类的支架以及丝氨酸载体蛋白,在磷脂合成的过程中起到重要的作用。SERINC家族有五个成员,从SERINC1到SERINC5。目前,在人体中有大量的研究,表明SERINC5/SERINC3可以有效抑制Nef缺失HIV-1病毒粒子的感染。而在植物体中,这类蛋白的研究则很少。为了探讨丝氨酸锚定蛋白在植物中的生物学功能,我们选取拟南芥中丝氨酸锚定蛋白家族中的 AtSERD1(Arabidopsis thaliana SERINC-domain 1)与AtSERD2(Arabidopsis thaliana SERINC-domain 2)两个蛋白,利用反向遗传学的方法,进行突变体表型筛选。并通过组织化学染色、亚细胞定位、RT-PCR、干旱培养、观察气孔运动等实验对AtSERD1与AtSERD2的功能进行初步研究。本文所得到的结果如下:(1)AtSERD1 与AtSERD2在保卫细胞中表达。我们通过已转入AtSERD1pro::GUS与AtSERD2pro::GUS融合载体的根癌农杆菌GV3101的侵染野生型拟南芥植株,得到阳性植株,通过组织化学染色,发现AtSERD1与AtSERD2在保卫细胞中有强烈表达。(2)AtSERD1 与 AtSERD2 定位于细胞质。我们将 GFP 空载、35S::AtSERD 1-GFP与35S::AtSERD2-GFP融合表达载体瞬时表达在原生质体中。观察发现,AtSERD1与AtSERD2定位在细胞质中。(3)AtSERD1与AtSERD2参与植物干旱胁迫响应。本研究发现,AtSERD1与AtSERD2功能缺失突变体植株serd1,serd2,serd1 ×serd2,与野生型植株相比,对干旱胁迫更加敏感。离体叶片失水实验显示,serd1,serd2及serd1 ×serd2植株叶片失水率较野生型高。以上结果表明,AtSERD1与AtSERD2在植物抗旱响应过程中起正调控作用。(4)AtSERD1与AtSERD2功能缺失突变体对ABA诱导的气孔关闭不敏感。光照诱导气孔打开过程中,突变体与野生型表型并无差异。用ABA处理离体叶片,发现突变体气孔开度相对野生型大。结果表明,AtSERD1与AtSERD2功能缺失突变体对ABA诱导气孔关闭表现不敏感。(5)AtSERD1与AtSERD2功能缺失突变体对渗透胁迫敏感。在高盐与高渗处理下,与野生型相比,突变体生长受到更严重的影响。我们推测,AtSERD1与AtSERD2参与植物渗透胁迫响应。综上所述,我们通过对SERINC蛋白AtSERD1与AtSERD2的生物学作用分析,得到SERINC在植物体中会参与干旱胁迫以及渗透胁迫响应。这为今后该蛋白在植物体中的研究提供了方向。