全 文 ：植物学通报 2006, 23 (6): 718~724
Chinese Bulletin of Botany
收稿日期: 2006-02-17; 接受日期: 2006-06-28
基金项目: 国家自然科学基金(No.30370765)
* Author for correspondence. E-mail: cpyao@genetics.ac.cn
.专题介绍.
植物激素脱落酸受体的研究进展
姚春鹏*,李娜
河南大学生命科学学院, 河南省植物逆境生物学重点实验室, 开封 475001
摘要 脱落酸(abscisic acid, ABA)广泛参与植物生长发育的调控和对多种环境胁迫的适应性反应。有
关ABA受体的研究已经在检测受体位置、纯化ABA特异性的结合蛋白和克隆ABA受体基因方面做出了
许多重要的工作。最近相继发现一种RNA结合蛋白FCA和一种编码Mg离子螯合酶（Mg-chelatase）H亚
基的CHLH作为两种不同的ABA受体分别调控植物的开花时间和介导种子萌发、幼苗生长及叶片的气孔
运动。本文从实验策略的角度重点分析总结了研究脱落酸受体相对有效的途径与方法, 同时就有关的研
究结果给予了评论和展望。
关键词 脱落酸, 感受位点, 结合蛋白, 受体, 基因
Research Advances on Abscisic Acid Receptor
Chunpeng Yao*, Na Li
College of Life Sciences, Henan University, Henan Key Laboratory of Plant Stress Biology, Kaifeng 475001, China
Abstract Abscisic acid (ABA) regulates various physiological processes of plant growth and development,
besides mediating adaptive responses to diverse environmental stresses. Great effort has been made in detecting
ABA perception sites, identifying the specifically binding-protein(s) and cloning the receptor gene(s). An
RNA-binding protein, FCA and a Mg-chelatase H subunit, CHLH, had been recently identified as two ABA
receptors in controlling plant flowering time and regulating seed germination seedling growth and stomatal
movement, respectively. This article summarizes the practical approaches employed in exploring putative
ABA receptor(s) and discusses the prospects for future investigations.
Key words abscisic acid, perception site, binding-protein, receptor, gene
作为一种植物激素, 脱落酸(abscisic acid,
ABA)调控植物生长发育的许多方面, 如调节植
物的胚胎发育、种子休眠与萌发、气孔关
闭、开花时间和果实成熟等生理过程以及植
物对干旱、盐碱、低温、高温、紫外辐射
和病原侵袭等多种胁迫的适应性反应。ABA
信号转导和作用机制的研究一直是植物逆境生
物学的重要课题, 现已鉴定出许多重要的ABA
信号转导元件, 包括蛋白激酶、磷酸酶、离子
通道和Ca2+ 等(Giraudat et al., 1994; Leung and
Giraudat, 1998; Rock, 2000; Finkelstein et al., 2002;
吴耀荣和谢旗, 2006)。对于ABA的感受机制,
在最近终于有了突破性的进展, 继 Razem等
(2006)报道一种RNA结合蛋白FCA作为ABA
受体调控植物开花的时间之后，不久前
Shen等(2006)又宣布一种编码Mg离子螯合
酶(Mg-chelatase)H亚基的CHLH作为另一种
ABA受体介导种子萌发、幼苗生长和叶片
7192006 姚春鹏 等: 植物激素脱落酸受体的研究进展
气孔的运动。
为了进一步总结ABA受体研究的进展, 本
文主要讨论ABA受体研究过程中不同的研究
思路和结果, 重点介绍ABA作用位点的检测、
ABA特异性结合蛋白的鉴定和潜在受体基因
的克隆, 并分析将来研究工作的发展趋势。
1 检测ABA感受/作用位点
通常认为ABA作为一种激素信号首先在
细胞的某个位点被感知, 和受体特异结合后启动
后续的生理生化反应。由于ABA是一种含15
个碳的倍半萜羧酸(pKa=4.8), 在较酸性的pH条
件下表现为亲脂性的分子(ABAH)而容易透过
质膜进入胞质溶胶中; 在较高的pH条件下表现
为亲水性离子态(ABA-)则难以进入胞质而留在
质外体。基于这种特性, 以鸭趾草保卫细胞作
为模式系统, 在特定pH条件下分别采用胞外施
用和胞内显微注射外源ABA的方法, 对比观察
ABA引起的气孔开度的变化, 分别得出了ABA
感受位点位于细胞质膜外和细胞质内两种不同
的实验结论(Anderson et al., 1994; Allan et al.,
1994; Schwartz et al., 1994), 并且都有其他相关
实验提供有力支持。Gilroy和Jones(1994)在大
麦糊粉层细胞原生质体外施ABA可明显拮抗
赤霉素对α-淀粉酶合成与分泌的诱导, 而用显
微注射法使胞内ABA浓度升高到250 mmol.L-1
却没能产生拮抗效应, 这与Anderson等(1994)
的实验设计类似, 结果明显证明了ABA感受位
点位于质膜外侧; Schwartz等(1994)与Gosti等
(2000)利用膜片钳技术检测分析了ABA对内向
K+通道和 Ca2+电流的影响, 则对胞质内存在
ABA感受位点提供了电生理学证据(Gilroy and
Jones, 1994; Schwartz et al., 1994; Gosti et al.,
2000)。
鉴于在植物体内ABA既存在多种抑制效
应又有多种促进效应, 人们猜测可能同时存在两
类感受位点。后来研究发现 86Rb+从保卫细胞
的流出既受到胞内ABA又受到胞外ABA的诱
导, 进一步证实胞内外均存在ABA的受体位点
(MacRobbie, 1995)。
Yamazaki等(2003)采用生物素标记的ABA
和荧光标记的生物素抗体处理蚕豆保卫细胞原
生质体, 通过激光扫描显微镜和流式细胞仪非
常直观地揭示出ABA感受位点在质膜上的空
间分布, 丰富了人们对质膜上ABA受体的认
识, 也为揭示胞质内ABA受体的动态分布提供
了新思路。
2 鉴定ABA特异性结合蛋白
传统上人们认为ABA受体是蛋白质, 受体
蛋白为配基ABA特异性结合蛋白。通常膜上
的受体为难溶的整合蛋白, 胞质内受体则为可
溶性蛋白。从目前的研究来看, ABA受体应该
包含膜上受体和胞质内受体两类, ABA受体蛋
白的分离和鉴定也同样存在蛋白相对含量非常
低、膜上整合蛋白不易溶解以及难以保持受
体本来的敏感性等制约因素。
放射配基结合分析法作为研究配基与受体
相互作用的传统核心技术, 在早期研究ABA特
异性结合蛋白上得到了很广泛的应用。利用
同位素标记的ABA(3H-(±)-ABA)先后于蚕豆
叶片亚细胞组分(Hocking et al., 1978)、蚕豆保
卫细胞原生质体膜(Hornberg and Weiler, 1984)、
水稻幼叶(陈瑞等, 1992)、玉米糊粉层胞质组分
(Bai et al., 1994)、玉米根微粒体组分(陈珈等,
1997)和苹果果肉(Zhang et al., 2001)中发现了
ABA特异性的结合蛋白。
除Veliev(1991)利用放射免疫法在小麦茎胞
质部分发现了与ABA高亲和结合的蛋白质外,
亲和层析技术也发展出一系列探针用于检测和
纯化 ABA结合蛋白, 并在拟南芥微粒体膜
(Pedron et al., 1998)、蚕豆叶片(Zhang et al.,
2002)和大麦糊粉层(Razem et al., 2004)检测到了
ABA高亲和蛋白。
尽管已经在 7种植物中发现了 10个ABA
特异的结合蛋白或蛋白性结合位点, 但对这些结
720 23(6)
合位点进行纯化鉴定的文献一直很少。继
Zhang等(2002)首次报道采用亲和层析法从蚕豆
叶片中纯化出具有潜在ABA受体特性的结合
蛋白之后, 迄今只有Razem等(2004)又报道纯化
出体外表达的具有潜在ABA受体特征的大麦
糊粉蛋白(Zhang et al., 2002)。
目前看来, 分离纯化ABA受体蛋白的最有
效方法应该是亲和层析法。该法包含多种形
式, 但其基本原理都是以蛋白质和结合在介质上
的配基之间的特异性亲和力为实验基础。
ABA通常通过载体蛋白(如牛血清蛋白, bovine
serum albumin, BSA)或者一段经过特殊化学修
饰的连接物作为间隔臂偶联到载体介质(如
sepharose)上进行纯化操作(Pedron et al., 1998;
Zhang et al., 2002)。Razem等(2004)通过一系
列蛋白-配基结合分析实验发现蛋白(ABAP1)
与 ABA的结合具有可饱和性、可逆性、特
异性和高亲和力等特征, Western-blot显示
ABAP1为糊粉细胞质膜组分, Southern-blot显
示 ABAP1在小麦、苜蓿、烟草、芥菜和豌
豆等多种单子叶和双子叶植物中都有同源基因
(Razem et al., 2004)。
理论上, 受体蛋白与配基的结合都具有可
饱和性、可逆性、特异性和高亲和力等特征,
但这只能是鉴定受体的必要条件而非充分条件,
没有与相应的生理功能联系起来依然很难定论
和让人信服。所以Zhang 等(2002)和Razem等
(2004)各自所在的实验室在纯化到ABA特异性
的结合蛋白之后分别时隔4年和2年最终才鉴
定出相应 ABA的受体。
3 寻找ABA受体基因
遗传学和分子生物学特别是植物基因组学
的快速发展积累了大量的生物信息资源和突变
体资源, 这为人们直接分离鉴定ABA受体基因
从而在生理学和分子生物学水平上综合进行基
因功能鉴定提供了极大的便利。
3.1 突变体筛选
植物激素的信号转导是以受体感受激素信
号为起点, 生理反应或表型产生为终点。通过
化学或物理诱变, 筛选出对激素响应表现异常
的突变体后克隆基因并分析其功能, 确定突变
基因在激素信号转导中的位置, 这在植物激素
乙烯受体和细胞分裂素受体以及蓝光受体的研
究中都已有很成功的范例(Briggs and Olney,
2001; Heyl and Schmulling, 2003; Chen et al., 2005),
理论上和技术上都为寻找ABA受体突变体提
供了良好的研究依据。
然而, 从20世纪80年代至今, 根据玉米特
别是模式植物拟南芥在种子休眠、萌发、气
孔关闭、根生长和幼苗发育等过程中对
ABA、生长素、油菜素内酯和乙烯等植物激
素敏感性异常(不敏感或超敏感)以及对糖、
盐、旱和冷等胁迫反应异常(表型异常或基因
表达异常), 已经筛选出60多种突变体, 得到编
码基因20多个, 功能鉴定均为ABA信号转导中
间元件而非ABA受体基因(Merlot and Giraudat,
1997; Leung and Giraudat, 1998; Finkelsteina et
al., 2002; Nambara et al., 2002)。尤其是Nambara
等(2002)以ABA类似物筛选对ABA立体异构
体(-)-ABA和(+)-ABA敏感性不同的突变体, 以
求获得受体基因突变体, 在筛选策略上侧重于
ABA的感受, 然而至今还没有真正的突破性报
道(Nambara et al., 2002)。
3.2 文库表达筛选
Razem等(2004)采用抗-抗ABA抗体(也称
Ab2)筛选ABA处理过的大麦糊粉层的cDNA表
达文库, 获得一全长cDNA(aba33)之后, 又进行
体外富集表达和蛋白特性鉴定。Liu等(1999)曾
以同样的实验方法从ABA处理过的大麦糊粉
层的 cDNA表达文库中分离出一全长 cDNA
(aba45), Northern-blot显示aba45 mRNA在发育
中的糊粉层细胞和胚中丰富表达, 而在大麦根、
茎和叶中则没有检测到, 同时发现 aba45受
ABA上调诱导和赤霉素下调诱导(Liu et al.,
1999)。事实上, 早在1998年, 郑志富等就曾采
7212006 姚春鹏 等: 植物激素脱落酸受体的研究进展
用抗ABA结合蛋白(ABBP)血清作为探针筛选
玉米cDNA表达文库, 从20万个独立噬斑中, 获
得1个编码多肽的cDNA克隆, 它与动物的某些
核酸结合蛋白基因的同源性高达 60%～65%。
由于该抗血清不仅能识别 ABBP, 还能识别
rRNA, 暗示该蛋白可能作为一种细胞质内ABA
受体与核糖核酸结合, 在转录和翻译水平上调控
基因表达(郑志富等, 1998)。 这种方法将免疫技
术特有的专一性和高度的灵敏性与现代基因表
达分析技术的灵活性相结合, 在寻找ABA受体
基因与蛋白的手段上是独特而高效的。但郑
志富等(1998)和Liu等(1999)均未有后续深入研
究的突破性报道, 而Razem等(2006)则在对纯化
蛋白测序的基础上发现ABAP1与一种已知的
RNA结合蛋白FCA的氨基酸序列相似, 他们以
此为突破口鉴定出FCA作为一种ABA受体调
控植物开花的时间, 最终在ABA受体领域取得
突破性进展(Macknight et al., 1997; Razem et al.,
2006)。
与利用复杂的免疫抗体作探针筛选cDNA
表达文库不同, Leyman等(1999)借鉴动物受体
研究中已有的成功策略(Takahashi et al., 1987;
Browaeys-Poly et al., 1998), 从干旱胁迫处理的
烟草叶中提取总mRNA后, 显微注射到爪蟾卵
母细胞中进行异源表达, 发现存在响应ABA(20
mmol.L-1 ABA处理)的能激活卵母内源Ca2+依
赖的Cl-电流的蛋白后, 构建相应的cDNA文库
再经卵母表达和亚克隆表达筛选后获得 Nt-
SYR1基因, 电生理学和分子生物学实验结果显
示其蛋白产物可能在ABA信号转导早期扮演
很重要的角色(Leyman et al., 1999)。这种运用
爪蟾卵母细胞进行基因的表达筛选, 可以获得很
多常规方法无法得到的克隆, 尤其对于受体这种
常为膜上的疏水蛋白、含量太低难以得到高
纯度蛋白而无法运用合适的核酸探针或抗体进
行cDNA文库筛选的基因的克隆更是非常适用,
在 ABA受体研究中将具有广阔的应用前景
(Takahashi et al., 1987)。
3.3 基因芯片和表面等离子体生物传感器
技术
基因芯片技术是对传统生物技术如基因检
测、核酸杂交、分型和测序等技术的重大融
合与升级,具有快速、高效和高通量等特点, 在
检测差异表达基因和筛选新基因等方面具有强
大优势(Schena et al., 1995; Eisen and Brown, 1999;
Schenk et al., 2000)。在鉴定ABA应答基因、
响应逆境胁迫的基因以及分析ABA信号转导
中间元件的表达研究中也已得到成功应用(Seki
et al., 2002; Leonhardt et al., 2004; Philip et al.,
2004; Osakabe et al., 2005)。特别是Osakabe等
(2005)借助cDNA芯片技术分析RPK1突变体和
反义 -RPK1转基因植株中目前已知的大量受
ABA诱导的基因的表达模式, 结果发现几乎所
有受ABA诱导的基因都被下调, 从而辅助鉴定
出RPK1位于ABA信号转导级联反应的早期位
置, 很可能是介导ABA感受或者是ABA受体
复合物的成分。
另外, Desikan等(1999)曾利用表面等离子
体生物传感器技术, 在水稻细胞原生质体上发现
了一参与ABA信号转导的与JIM19(Knox et al.,
1995)相互作用的膜复合物。随着表面等离子
体生物传感器的改进，目前人们已经能够利
用该仪器在无标记的情况下实时地对粗提的生
物分子进行包括蛋白质与蛋白质、蛋白质与
DNA、DNA与 DNA、抗原与抗体以及受体
与配体之间相互作用的研究(Schuck, 1997)，
这无疑为ABA受体及其信号转导的研究提供
了一种较为强大和便利的工具。
4 展望
ABA受体研究对于深入了解植物生长发
育及逆境适应性调节的分子生理机制具有重要
的科学价值和社会意义, 是植物学研究的重点、
难点和热点之一, 受到国内外许多实验室的密
切关注。现已采用了大量先进的生理学和分
子生物学实验仪器及技术手段, 做出了颇有价
722 23(6)
值的工作。揭示出ABA感受位点不仅有助于
阐明受体的分布, 也为进一步分离纯化受体蛋
白提供了必要的理论依据; 通过分离纯化ABA
特异性结合蛋白来克隆受体基因是最直接最传
统的分离蛋白编码基因的方法; 而分子生物学
和基因组学的迅猛发展则为直接进行受体基因
克隆提供了更便利的途径。虽然长期以来一
直没有获得突破性进展, 但前人的探索却为今
后的研究奠定了有利的基础。
迄今, 通过遗传学的方法已经克隆了许多
ABA应答基因, 但一直没有筛选到ABA受体
基因突变体。从其他动植物受体的研究结
果来看, ABA受体很可能是由冗余基因或者
胚胎/配子致死突变基因编码, 也可能存在种内
外差异和时空表达的差异(不同生长阶段组织或
细胞的ABA受体特性不同); 对于前一种情况
有必要调整突变体的构建和筛选方法, 如最近发
展起来的激活标签法在解析基因家族的功能方
面已经表现出很好的前景(Nakazawa et al.,
2003)。对于后一种情况则应充分考虑ABA受
体结构与作用机制的复杂性, ABA受体很可能
并不都像传统上认为的仅仅是一种简单的功能
蛋白, 它在与ABA结合后可能激活或抑制一种
也可能是几种信号转导途径; 同时, 可能某些
ABA受体是一些蛋白复合物或蛋白复合物的
某个亚单位而这些蛋白复合物又是由某些相同
或不同的亚单位组合构成; 正如生物化学中的
同工酶一样, 这些ABA受体都能和ABA特异
结合, 但是它们的理化性质、调控的信号转导
途径以及反应机理却差别很大甚至完全不同。
ABA参与的生理过程错综复杂, 其功能的
多效性也暗示植物体中存在着受体的多样性。
ABA在植物生命活动中起着重要而复杂的作
用, 长期的进化选择压力必然形成了一套严密协
调的作用机制。在各种实验系统中, ABA最适
浓度差异很大, 对于不同组织其产生的效应甚至
相反。对ABA结构类似物的研究表明, 在ABA
不同的反应中对ABA立体化学结构的要求有
所不同, 进一步暗示高等植物体内存在着多种类
型的ABA受体(Walker-Simmons et al., 1997; Kim
et al., 1999)。
Razem等(2006)应用前人的策略, 借助目前
普遍应用的生物信息学分析方法和生物化学与
分子生物学实验技术, 首次鉴定出一个早在
1997 年就已经报道过的与植物开花有关的
RNA结合蛋白FCA作为一种ABA受体调控植
物开花的时间。该受体介导ABA对开花时间
的调控, 但并不参与ABA调节的种子萌发和气
孔关闭的反应途径, 暗示在植物体内肯定还存在
其他类型的ABA受体。这种科学推测很快被
中国农业大学张大鹏课题组的研究结果所证
实。他们利用之前从蚕豆叶片中得到的ABA
特异性结合蛋白ABAR的序列信息，研究了
拟南芥中相应的同源基因的功能。结果发现
拟南芥中ABAR与ABA也具有受体-配基结合
特性;通过转基因上调 ABAR 的表达(over-
expressing ABAR)后，植物在种子萌发、幼
苗生长和气孔运动方面对ABA“超敏感”; 而通
过转基因(RNAi, ABAR反义)下调ABAR的表
达后植物在种子萌发、幼苗生长和气孔运动
方面对ABA反应“不敏感”; 同时发现ABAR
的T-DNA插入敲除突变体由于种子不能正常
成熟，是致死突变；由于ABAR蛋白的基因
被报道编码 M g 离子螯合酶的 H 亚基——
CHLH，是叶绿素的生物合成以及植物质体向
细胞核信号转导过程的关键元件，他们又研
究了叶绿素合成和质体-核信号转导相关的突
变体，结果发现如果突变不影响ABAR/CHLH
的表达，就不影响植物对 ABA信号的响应，
从而证明了ABAR是一个ABA受体，其介导
的ABA信号转导是一个独立于叶绿素合成和
质体 - 核信号转导的不同的细胞信号过程。
(Shen et al., 2006)。
Razem等(2006)和Shen等(2006)的重要发现
为ABA受体及其信号转导的研究开辟了新的
思路和研究方向，如进一步鉴定FCA和ABAR/
7232006 姚春鹏 等: 植物激素脱落酸受体的研究进展
CHLH中ABA结合区的保守序列及其同源序列
分析、充分挖掘分析FCA和ABA/CHLH同源
基因的功能以及寻找受体下游的效应子等。
相信随着生物化学、基因组学、蛋白质组学
和生物信息学的发展及新技术的应用, 最终会全
面揭示ABA受体及其调节相关生物学过程的
分子机制。
致谢 导师宋纯鹏教授对本文写作给予了
宝贵指导, 在此表示诚挚的感谢！
参考文献
陈珈, 吴忠义, 朱美君 (1997). 玉米根质膜 ABA结合
蛋白的增溶及特性研究. 植物学报 11, 1015-1020.
陈瑞, 王丽蓉, 陆漓, 张振先, 张德颐 (1992). 水稻幼
叶中与ABA亲和力强的结合蛋白. 植物学报 34, 185-
190.
吴耀荣, 谢旗 (2006). ABA与植物胁迫抗性. 植物学
通报 23, 511-518.
郑志富, 金振华, 周燮, 夏凯, 马诚 (1998). 一种与核
酸复合的脱落酸结合蛋白. 中国科学(C辑) 28, 22-29.
Allan, A.C., Fricker, M.D., Ward, J.L., Beale, M.
H., and Trewavas, A.J. (1994). Two transduction
pathways mediate rapid effects of abscisic acid in
Commelina guard cells. Plant Cell 6, 1319-1328.
Anderson, B., Ward, J., and Schroeder, J. (1994).
Evidence for an extracellular reception site for absci-
sic acid in Commelina guard cells. Plant Physiol. 104,
1177-1183.
Bai, D.G., Smith, J.D., and Moon, J.S. (1994). Ab-
scisic acid binding to extracts from normal and vi-
viparous-1 mutant aleurone layers of Zea mays L. J.
Plant Biol. 37, 151-158.
Briggs, W.R., and Olney, M.A. (2001). Photorecep-
tors in plant photomorphogenesis to date five
phytochromes, two cryptochromes, one phototropin,
and one superchrome1. Plant Physiol. 125, 85-88.
Browaeys-Poly, E., Cailliau, K., and Vilain, J.P.
(1998). Fibroblast and epidermal growth factor re-
ceptor expression in Xenopus oocytes displays dis-
tinct calcium oscillatory patterns. Biochim. Biophys.
Acta 1404, 484-489.
Chen, Y.F., Etheridge, N.A.O.M., and Schaller, G.
(2005). Ethylene signal transduction. Ann. Bot. 95,
901-915.
Desikan, R., Hagenbeek, D., Neill, S.J., and Rock,
C.D. (1999). Flow cytometry and surface plasmon
resonance analyses demonstrate that the monoclonal
antibody JIM19 interacts with a rice cell surface com-
ponent involved in abscisic acid s ignaling in
protoplasts. FEBS Lett. 456, 257-262.
Eisen, M.B., and Brown, P.O. (1999). DNA arrays
for analysis of gene expression. Meth. Enzymol. 303,
179-205.
Finkelsteina, R., Gampala, S., and Rock, C. (2002).
Abscisic acid signaling in seeds and seedlings. Plant
Cell 14, S15-S45.
Gilroy, S., and Jones, R. (1994). Perception of gib-
berellin and abscisic acid at the external face of the
plasma membrane of barley (Hordeum vulgare L.)
aleurone protoplasts. Plant Physiol. 104, 1185-1192.
Giraudat, J., Parcy, F., Bertauche, N., Gosti, F.,
and Leung, J. (1994). Current advances in abscisic
acid action and signaling. Plant Mol. Biol. 26, 1557-
1577.
Gosti, F., Beaudoin, N., Serizet, C., Webb, A.,
Vartanian, N., Hamilton, D.W.A., Hills , A.,
Kohler, B., and Blatt, M.R. (2000). Ca2+ channels
at the plasma membrane of stomatal guard cellsare
activated by hyperpolarization and abscisic acid. Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 97, 4967-4972.
Heyl, A., and Schmulling, T. (2003). Cytokinin sig-
nal perception and transduction. Curr. Opin. Plant
Biol. 6, 480-488.
Hocking, T., Clapham, J., and Cattell, K.J. (1978).
Abscisic acid binding to subcellular fractions from
leaves of Vicia faba. Planta 138, 303-304.
Hornberg, C., and Weiler, E. (1984). High-affinity
binding sites for abscisic acid on plasmalemma of Vicia
faba guard cells. Nature 310, 321-324.
Kim, B.T., Min, Y.K., Asami, T., Park, N.K., Kwon,
O.Y., Cho, K.Y., and Yoshida, S. (1999). 2-
Fluoroabscisic acid analogs: their synthesis and bio-
logical activities. J. Agric. Food Chem. 47, 313-317.
Knox, J.P., Peart, J., and Neill, S.J. (1995). Identi-
fication of novel cell surface epitopes using a leaf
epidermal strip assay system. Planta 196, 266-270.
Leonhardt, N., Kwak, J.M., Robert, N., Waner, D.,
Leonhardt, G. , and Schroeder, J .I . (2004) .
Microarray expression analyses of Arabidopsis guard
cells and isolation of a recessive abscisic acid hyper-
sensitive protein phosphatase 2C mutant. Plant Cell
16, 596-615.
Leung, J., and Giraudat, J. (1998). Abscisic acid sig-
nal transduction. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant
Mol. Biol. 49, 199-222.
Leyman, B., Geelen, D., Quintero, F.J., and Blatt,
M.R. (1999). A tobacco syntaxin with a role in hor-
monal control of guard cell ion channels. Science 283,
537-540.
Liu, J.H., Luo, M., Cheng, K.J., Mohapatra, S.S.,
and Hill, R.D. (1999). Identification and character-
724 23(6)
ization of a novel barley gene that is ABA-inducible
and expressed specifically in embryo and aleurone. J.
Exp. Bot. 50, 727-728.
Macknight, R., Bancroft, I., Page, T., Lister, C.,
Schmidt, R., Love, K., Westphal, L., Murphy, G.,
Sherson, S., Cobbett, C., and Dean, C. (1997).
FCA, a gene controlling flowering time in Arabidopsis,
encodes a protein containing RNA-binding domains.
Cell 89, 737-745.
MacRobbie, E.C. (1995). ABA-induced ion efflux in
stomatal guard cells: multiple actions of ABA inside
and outside the cell. Plant J. 7, 565-576.
Merlot, S., and Giraudat, J. (1997). Gene analysis of
abscisic acid signal transduction. Plant Physiol. 114,
751-757.
Nakazawa , M. , I ch ikawa , T . , I sh ikawa , A . ,
Kobayashi, H., Tsuhara, Y., Kawashima, M.,
Suzuki, K., Muto, S., and Matsui, M. (2003).
Activation tagging, a novel tool to dissect the func-
tions of a gene family. Plant J. 34, 741-750.
Nambara, E., Suzuki, M., Abrams, S., McCarty, D.
R., Kamiya, Y., and McCourt, P. (2002). A screen
for genes that function in abscisic acid signaling in
Arabidopsis thaliana. Genetics 161, 1247-1255.
Osakabe, Y., Maruyama, K., Seki, M., Satou, M.,
Shinozaki, K., and Yamaguchi-Shinozaki, K.
(2005). Leucine-rich repeat receptor-like kinase1 is
a key membrane-bound regulator of abscisic acid early
signaling in Arabidopsis. Plant Cell 17, 1105-1119.
Pedron, J., Brault, M., Nake, C., and Miginiac, E.
(1998). Detection of abscisic-acid-binding proteins
in the microsomal protein fraction of Arabidopsis
thaliana with abscisic-acid-protein conjugates used as
affinity probes. Eur. J. Biochem. 252, 385-390.
Philip, Z., Matthias, H.H., Lars, H., and Wilhelm,
G. (2004). GENEVESTIGATOR. Arabidopsis
microarray database and analysis toolbox. Plant
Physiol. 136, 2621-2632.
Razem, F.A., El-Kereamy, A., Abrams, S.R., and
Hill, R.D. (2006).The RNA-binding protein FCA is
an abscisic acid receptor. Nature 439, 290-294.
Razem, F.A., Luo, M., Liu, J.H., Abrams, S.R., and
Hill, R.D. (2004). Purification and characterization
of a barley aleurone abscisic acid-binding protein. J.
Biol. Chem. 279, 9922-9929.
Rock, C. (2000). Pathways to abscisic acid-regulated
gene expression. New Phytol. 148, 357-396.
Schena, M., Shalon, D., Davis, R.W., and Brown,
P.O. (1995). Quantitative monitoring of gene ex-
pression pat terns with a complimentary DNA
microarray. Science 270, 467-470.
Schenk, P.M., Kazan, K., Wilson, I., Anderson, J.
P., Richmond, T., Somerville, S.C., and Manners,
J.M. (2000). Coordinated plant defense responses in
Arabidopsis revealed by microarray analysis. Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 97, 11655-11660.
Schuck, P. (1997). Reliable determination of binding
affinity and kinetics using surface plasmon resonance
biosensors. Curr. Opin. Biotechnol. 8, 498-502.
Schwartz , A. , Wu, W.H. , Tucker , E .B. , and
Assmann, S.M. (1994). Inhibition of inward K+ chan-
nels and stomatal response by abscisic acids: an intra-
cellular locus of phytohormone action. Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 91, 4019-4023.
Seki, M., Ishida, J., Narusaka, M., Fujita, M.,
Nanjo, T., Umezawa, T., Kamiya, A., Nakajima,
M., Enju, A., Sakurai, T., Satou, M., Akiyama,
K., Yamaguchi-Shinozaki, K., Carninci , P. ,
Kawai, J., Hayashizaki, Y., and Shinozaki, K.
(2002). Monitoring the expression pattern of around
7 000 Arabidopsis genes under ABA treatments using
a full-length cDNA microarray. Funct. Integr.
Genomics 2, 282-291.
Shen, Y.Y., Wang, X.F., Wu, F.Q., Du, S.Y., Cao,
Z., Shang, Y., Wang, X.L., Peng, C.C., Yu, X.C.,
Zhu, S.Y., Fan, R.C., Xu, Y.H., and Zhang, D.P.
(2006). The Mg-chelatase H subunit is an abscisic
acid receptor. Nature 443, 823-826.
Takahashi, T., Neher, E., and Sakmann, B. (1987).
Rat brain serotonin receptors in Xenopus oocytes are
coupled by intracellular calcium to endogenous
channels. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 84, 5063-5067.
Veliev, S.N. (1991). Cytosolic high affinity ABA-bind-
ing protein from wheat shoot. Biokhimiya 56, 420-
425.
Walker-Simmons, M.K., Holappa, L.D., Abrams,
G.D., and Abrams, S.R. (1997). ABA metabolites
induce group 3 LEA mRNA and inhibit germination in
wheat. Physiol. Plantarum 100, 474-480.
Yamazaki, D., Yoshida, S., Asami, T., and Kuchitsu,
K. (2003). Visualization of abscisic acid-perception
sites on the plasma membrane of stomatal guard cells.
Plant J. 35, 129-139.
Zhang, D.P., Chen, S.W., Peng, Y.B., and Shen, Y.
Y. (2001). Abscisic acid-specific binding sites in the
flesh of developing apple fruits. J. Exp. Bot. 52, 2097-
2103.
Zhang, D.P., Wu, Z.Y., Li, X.Y., and Zhao, Z.X.
(2002). Purification and identification of a 42-
kilodalton abscisic acid-specific-binding protein from
epidermis of broad bean leaves. Plant Physiol. 128,
714-725.
(责任编辑: 孙冬花)