棉纤维细胞发育过程中钙离子内流和钙依赖蛋白激酶活性的动态变化

摘要

随着大规模棉花纤维细胞发育的表达谱分析以及系统性生理和生化研究,维持纤维细胞快速伸长的机制也逐渐被阐明,超长链脂肪酸和植物激素乙烯在该过程中发挥重要作用.本研究检测到在棉花纤维发育初期细胞外钙离子内流增加.棉花cDNA芯片及QRT-PCR的数据均显示,CPK1,CPK32和CRK5的表达在纤维伸长期显著升高.系统研究发现,随着纤维细胞的伸长,CPK总活性显著增加,在开花后10~15天达到最高,提示CPK类激酶在纤维发育过程中扮演重要角色.体外胚珠培养加入CPK的抑制剂TFP或W-7导致纤维不能伸长.在体外胚珠培养中加入外源的乙烯或者超长链脂肪酸可以刺激钙离子的瞬时内流和CPK的活性.因此推断,乙烯或者超长链脂肪酸通过促进CPK的活性增强钙离子内流,从而调控纤维细胞的发育.

关键词