The role of SLAC1 anion channel and its upstream regulators in stomatal opening and closure in Arabidopsis thaliana
Taimelehtede pinnal on mikroskoopilised poorid, mida kutsutakse õhulõhedeks. Nende kaudu toimub CO2 omastamine ja transpiratsioon. Igat õhulõhet ümbritseb paar sulgrakke, mille osmootsest rõhust ja veesisaldusest sõltub poori suurus. Õhulõhede avanemise ja sulgumise regulatsiooni detailse mehhanismi selgumine aitab kaasa uue põlvkonna põuatolerantsete sortide aretamisele. Me uurisime õhulõhede avanemise ja sulgumise signaalradu. Selleks panime müürlooga taime hermeetilisse kambrisse ja mõõtsime taimest väljuva veeauru hulka. Pimeduse, kõrge CO2 taseme, vähese õhuniiskuse, taimehormoon abstsiishappe (ABA) ja osooni toimel õhulõhed sulguvad ning taimest eralduva veeauru hulk väheneb. Seevastu valgus, madal CO2 tase ja kõrge õhuniiskus stimuleerivad õhulõhesid avanema, mis meie mõõteaparatuuris kajastub suurema taimest väljuva veeauru hulgana. Uurisime ABA toimel käivituvat signaalrada ja selle rolli õhulõhede sulgumises keskkonnafaktorite toimel. Näitame, et valgud, mida on varem kirjeldatud pelgalt ABA signaalraja osana, osalevad ka muudes signaalradades. Näiteks kui mutantses taimes puuduvad ABA retseptorvalgud , ei sulge see taim enam oma õhulõhesid ei osooni, pimeduse, kõrge CO2 taseme ega vähese õhuniiskuse toimel. Lisaks uurisime õhulõhede avanemist anioonide väljavoolukanali SLAC1 mutantides, mis pole võimelised õhulõhesid kiirelt sulgema. Nendes mutantides oli kummalisel kombel ka õhulõhede avanemine aeglasem, kuigi SLAC1 kanali puudumine takistab ainult ioonide väljavoolu. San Diego (USA) koostööpartnerite abil selgitasime välja, et õhulõhede aeglase avanemise põhjuseks on vähenenud kaaliumi sissevool, mis on tingitud hoopis muutustest sulgrakkude kaltsiumi tundlikkuses ning kontsentratsioonis SLAC1 mutandis. Seega on õhulõhede avanemise ja sulgumise signaalrajad omavahel läbi põimunud ning mutatsioon võivad taimes mõjutada isegi protsesse, mis ei ole puuduva valguga otseselt seotud.
müürlook, mutatsioonid, õhulõhed, ioonivahetus, ioonkanalid, regulatsioon, Arabidopsis thaliana, mutations, stoma, ion exchanging, ion channels, regulation
Networked Digital Library of Theses and Dissertations