水分亏缺期间细胞分裂素依赖性光呼吸与光合作用的保护

我们研究了在最适或受限（最适条件的30%）浇水条件下生长的转基因烟草（Nicotiana tabacum cv SR1）植株中，P(SARK)IPT（代表衰老相关受体激酶-异戊烯基转移酶）的表达及细胞分裂素的产生对光合作用多个方面的影响。在最适或受限浇水条件下生长的野生型与转基因P(SARK)-IPT植株叶片之间的气孔导度均无显著差异。另一方面，仅在受限浇水下生长的野生型植株中，最大电子传递速率以及磷酸丙糖的利用显著降低，表明在水分亏缺生长期间光合作用受到生化调控。在水分亏缺条件下，转基因植株过氧化物酶体内的过氧化氢酶增加，维持了叶绿体、过氧化物酶体和线粒体之间的物理关联，并提高了CO(2)补偿点，表明转基因植株中发生了细胞分裂素介导的光呼吸。参与乙醇酸转化为1,5-二磷酸核酮糖的酶编码转录本的增加，也支持了光呼吸对转基因植株耐受水分亏缺的贡献。此外，转录本的增加表明细胞分裂素诱导了光呼吸的升高，提示了光呼吸在保护光合过程中的贡献及其在水分胁迫期间的有益作用。