CAJ | 학술논문

[目的]水分不仅是细胞中各类生命物质合成的必需底物,而且也参与植物体内的养分代谢和渗透平衡的调节.植物中水分的跨膜转运主要是由水通道蛋白(AQPs)所介导的,因此,无论是在植物整体水平还是细胞水平上,水分的吸收以及跨细胞膜系统的转运对于植物的生长发育都是至关重要的.近年来,水通道蛋白作为调节水分的吸收与转运的关键,已成为植物营养与分子生物学特别关注和研究的热点之一.本文从水通道蛋白的种类结构,底物特异性,基因表达特征和调控机制四个方面对水通道蛋白转运水分的机理和转运水分过程中对胁迫的响应机制进行了详细阐述;从水通道蛋白的水分运输和渗透调节功能及其养分运输功能两方面说明了水通道蛋白在植物生长过程中的生理作用;阐述了光照、干旱和低温与水通道蛋白功能之间的关系,明确了水通道蛋白通过表达量的增加或者降低来响应相应环境条件的变化.[主要机理]水通道蛋白通过保持一定结构及对底物运输的特异性来实现对水分的高效运输,通过调整基因的表达量和翻译后修饰等过程实现对水分的高效转运;同时,水通道蛋白可以通过水分的运输实现植物渗透平衡的调节,对部分小分子养分的吸收等功能更是实现了对植物生理和养分吸收的调节;另外,水通道蛋白不仅可以提高植物的抗旱、抗盐能力,对低温胁迫也有一定的响应,还可以与多类逆境胁迫蛋白发生相互作用,共同调节植物的水分和渗透平衡,提高植物应对逆境胁迫的能力,表明植物水通道蛋白对非生物胁迫下的应答机制有待于进一步探索,为植物水通道蛋白的应用研究提供科学的理论支持与材料支撑.
[목적]수분불부시세포중각류생명물질합성적필수저물,이차야삼여식물체내적양분대사화삼투평형적조절.식물중수분적과막전운주요시유수통도단백(AQPs)소개도적,인차,무론시재식물정체수평환시세포수평상,수분적흡수이급과세포막계통적전운대우식물적생장발육도시지관중요적.근년래,수통도단백작위조절수분적흡수여전운적관건,이성위식물영양여분자생물학특별관주화연구적열점지일.본문종수통도단백적충류결구,저물특이성,기인표체특정화조공궤제사개방면대수통도단백전운수분적궤리화전운수분과정중대협박적향응궤제진행료상세천술;종수통도단백적수분운수화삼투조절공능급기양분운수공능량방면설명료수통도단백재식물생장과정중적생리작용;천술료광조、간한화저온여수통도단백공능지간적관계,명학료수통도단백통과표체량적증가혹자강저래향응상응배경조건적변화.[주요궤리]수통도단백통과보지일정결구급대저물운수적특이성래실현대수분적고효운수,통과조정기인적표체량화번역후수식등과정실현대수분적고효전운;동시,수통도단백가이통과수분적운수실현식물삼투평형적조절,대부분소분자양분적흡수등공능경시실현료대식물생리화양분흡수적조절;령외,수통도단백불부가이제고식물적항한、항염능력,대저온협박야유일정적향응,환가이여다류역경협박단백발생상호작용,공동조절식물적수분화삼투평형,제고식물응대역경협박적능력,표명식물수통도단백대비생물협박하적응답궤제유대우진일보탐색,위식물수통도단백적응용연구제공과학적이론지지여재료지탱.