蓖麻氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白ATF和APC家族參與的GlyF在植物體內(nèi)的輸導(dǎo)性研究.pdf

1、“導(dǎo)向農(nóng)藥”是將植物內(nèi)源糖或氨基酸及其衍生物與農(nóng)藥母體連接，讓不具有韌皮部輸導(dǎo)性的農(nóng)藥母體獲得韌皮部輸導(dǎo)性，從而提高農(nóng)藥輸導(dǎo)靶向性的理念。為了完善氨基酸導(dǎo)向農(nóng)藥理論，對(duì)耦合了氨基酸基團(tuán)的甘氨酸氟蟲腈(GlyF)在蓖麻幼嫩子葉的吸收輸導(dǎo)機(jī)理進(jìn)行了植物生理學(xué)和分子生物學(xué)水平的系統(tǒng)研究。
　　用熒光指示劑染料 DiBAC4(3)和流式細(xì)胞儀檢測(cè)手段檢測(cè) GlyF對(duì)蓖麻原生質(zhì)體的膜電位影響，結(jié)果顯示GlyF對(duì)蓖麻原生質(zhì)體短時(shí)間內(nèi)無(wú)毒性，可

2、用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
　　用幼嫩蓖麻子葉進(jìn)行GlyF韌皮部輸導(dǎo)性檢測(cè)。5小時(shí)內(nèi)，蓖麻子葉韌皮部液中的GlyF隨著時(shí)間含量逐漸升高，說(shuō)明甘氨酸的引入改善了氟蟲腈母體的韌皮部輸導(dǎo)性。
　　Kleier模型是預(yù)測(cè)化合物韌皮部輸導(dǎo)性的經(jīng)典模型。模型預(yù)測(cè)GlyF落在韌皮部輸導(dǎo)性區(qū)域外，這與韌皮部輸導(dǎo)性檢測(cè)結(jié)果不相符，說(shuō)明 GlyF的蓖麻子葉吸收存在除被動(dòng)擴(kuò)散外的吸收機(jī)制。
　　蓖麻子葉葉碟吸收實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，谷氨酸、甘氨酸、組氨酸、苯丙氨酸

3、、能量抑制劑CCCP和膜蛋白抑制劑pCMBS對(duì)GlyF的吸收都有顯著抑制。GlyF的吸收是濃度依賴的，100μmol/L濃度時(shí)隨時(shí)間改變能達(dá)到最大吸收。同時(shí)該吸收過(guò)程對(duì)pH和溫度敏感。
　　通過(guò)生物信息學(xué)方法鑒定并命名了蓖麻的62個(gè)氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，它們分為兩大家族ATF(氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族)和APC(氨基酸聚胺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族)。ATF至少可以分成5個(gè)亞家族，RcAAP、RcLHT、RcAUX、RcANT和RcProT，分別有10、9

4、、4、15和7個(gè)成員；APC家族有RcCAT和RcBAT兩個(gè)家族，分別含有15和2個(gè)成員。62個(gè)基因在蓖麻子葉中均有表達(dá)，其中表達(dá)量較高的基因有17個(gè)，綜合半定量和熒光定量實(shí)驗(yàn)，最終獲得了四個(gè)高表達(dá)差異基因RcLHT6、RcANT15、RcProT2和RcCAT2。
　　用100μmol/LGlyF濃度處理蓖麻子葉1小時(shí)、3小時(shí)和6小時(shí)，RT-qPCR結(jié)果顯示：四個(gè)基因1小時(shí)基因表達(dá)量對(duì)比CK上調(diào)明顯，都超過(guò)1倍，RcCAT2上調(diào)