热带作物学报

作者：邹智, 郑玉皎, 乔雪莹

单位：热带作物生物育种全国重点实验室/中国热带农业科学院热带生物技术研究所/中国热带农业科学院三亚研究院，海南海口 571101

关键词：橡胶树,乳管,水通道蛋白,质膜内在蛋白,亚细胞定位,双分子荧光互补

基金：国家自然科学基金项目(31971688),国家自然科学基金项目(31700580),海南省自然科学基金项目(319MS093)

质膜内在蛋白（PIP）隶属于水通道蛋白家族，其以细胞膜定位并具有高效的水分转运活性而著称。PIP高度保守，主要包含PIP1和PIP2两个亚类。天然橡胶是重要的工业原料和战略物资，其主要来源为巴西橡胶树。作为橡胶合成和储藏的特异组织，乳管与邻近的薄壁细胞之间缺乏胞间连丝，其水分平衡主要由PIP介导。通过前期研究，团队鉴定到一个PIP1亚类成员HbPIP1;4，该基因在乳管中高水平表达，然而，其在蟾蜍卵母细胞中异源表达却无水分转运活性，推测因不能有效定位到细胞膜所致。为探讨HbPIP1;4在植物体内的功能部位及作用模式，本研究构建了其亚细胞定位和双分子荧光互补（BiFC）载体。通过利用农杆菌介导法瞬时转化烟草叶片，再用激光共聚焦显微镜进行观察，发现荧光信号出现在细胞膜，这与生物信息学预测的细胞膜定位结果一致。BiFC实验进一步证实HbPIP1;4定位在细胞膜，结果同时显示，HbPIP1;4可形成同源多聚体，这与3D结构预测结果一致。上述结果为深入揭示乳管的水分平衡机制奠定了坚实的基础。但HbPIP1;4的异源互作模式还有待进一步研究。

来源：2024年第6期

《热带作物学报》期刊编辑部

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