全 文 ：园 艺 学 报 2011，38（增刊）：2536 http: // www. ahs. ac. cn
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收稿日期：2011–08–18
基金项目：国家科技支撑计划项目（2009BADB8B03-1）；江苏省自然科学基金项目（BK2009311）
* 通信作者（E-mail：hxl@njau.edu.cn；Tel：025-84395917）
白菜 BcSLAH3 基因的克隆及功能分析
王 枫，陈海旺，唐 君，王 镇，熊爱生，侯喜林*
（农业部华东地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室/作物遗传与种质创新国家重点实验室，南京 210095）
植物叶片中的气孔控制植物与大气之间物质（包括水、二氧化碳等）的交换，气孔孔径由跨越
保卫细胞膜的离子和代谢物的转运来调控。阴离子通道在许多植物的保卫细胞中均有报道，但与阳
离子通道相比，人们对其知之甚少。保卫细胞质膜上的阴离子通道分为 2种类型，即慢型阴离子通
道（S）和快型阴离子通道（R）。对拟南芥突变体的研究发现，SLAC1突变体受胞质 Ca2+和 ABA
激活，可以削弱慢（S）型离子通道电流，但不会影响快（R）型离子通道电流或钙通道的功能。SLAC1
（SLOW ANION CHANNEL-ASSOCIATED 1）基因编码的蛋白是真菌和细菌二羧酸/苹果酸转运蛋白
的同源物，SLAC1是 CO2、ABA、臭氧、光/暗转换、湿度变化、Ca2+、H2O2和 NO导致的气孔关
闭从而响应各种非生物胁迫刺激的调控因子。本研究中从白菜冷诱导叶片中克隆到 SLAC1的一个同
源基因 BcSLAH3的全长序列，并对该基因进行功能分析，初步探讨了其与气孔关闭以及各种非生物
胁迫刺激的关系。
利用 cDNA-AFLP和 RACE技术，从 4 ℃诱导的白菜叶片中克隆到 BcSLAH3基因的全长序列；
利用生物信息学的方法对其进行结构和功能的初步分析；利用 Gateway技术构建瞬时表达载体，进
行亚细胞定位。利用气孔开张度测量和荧光显微镜记录分析白菜气孔保卫细胞在逆境信号通路中的
作用以及在不同胁迫下荧光变化。利用实时荧光定量 RT-PCR技术分析该基因在不同组织中的表达
以及在 4 ℃、ABA和维生素 C诱导下的表达特性。
克隆的 BcSLAH3基因的全长 cDNA序列为 1 867 bp。生物信息学分析表明，该基因最大开放阅
读框为 1 674 bp，编码 557个氨基酸。推导的氨基酸序列与拟南芥 AtSLAH3的同源性最高。亚细胞
定位结果表明该基因编码的蛋白定位在细胞质膜上。表达分析结果表明，BcSLAH3在叶中的表达量
最大，茎和根中表达量次之。BcSLAH3基因受冷、ABA胁迫诱导表达，在维生素 C胁迫下不表达。
在所研究的 72 h内，该基因受冷诱导表达量增加，且在 8 h内达到最大。此外，ABA胁迫诱导后，
BcSLAH3基因表达量明显上升，在 2 h内达到最大，但用维生素 C胁迫处理后表达量迅速下降，表
明维生素 C可能清除 ABA诱导所产生的 H2O2，外源再施加 ABA不能迅速诱导 BcSLAH3基因表达。
在逆境胁迫下保卫细胞中 ABA信号通路中 H2O2作为下游信号分子大量产生，参与到气孔张开
和关闭的运动中。本研究从4 ℃诱导下的白菜叶片中分离到了 BcSLAH3基因，该基因受冷胁迫、ABA
诱导表达，可能参与 ABA 调节气孔运动的信号途径，介导植物抗逆防卫反应的基本信号通路，参
与对非生物胁迫引起的防卫反应。BcSLAH3基因在白菜抗逆过程中可能起着非常重要的作用。

关键词：白菜；冷诱导；保卫细胞；气孔；BcSLAH3
中图分类号：S 634.3 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2011）S-2536-01