植物细胞内和细胞间的物质交换主要由膜泡运输完成。膜泡运输过程包括运输囊泡的出芽、定向移动、拴留、锚定和膜融合。锚定和膜融合过程主要由SNARE(Soluble N-ethyl-maleimide-sensitive fusion protein attachment protein recepto)等因子介导。SNARE介导的膜泡运输过程对于植物的生长发育和环境适应性至关重要。拟南芥Qa-SNARE AtSYP81定位于内质网,除了介导高尔基体和内质网之间的膜泡运输,还调控植物细胞过氧化物酶体的形成和ROS稳态。Qc-SNARE AtSYP71具有多种定位,包括内质网(endoplasmic reticulum)、质膜(plasma membrane)、内体(endosome)和细胞板等,对于胞质分裂过程中细胞板的形成有重要的调控作用。而且,AtSYP81和AtSYP71相互作用。为了探究AtSYP81和AtSYP71功能的相关性,本研究利用atsyp71、atsyp81单突变体和atsyp71-3 atsyp81-1双突变体,对于AtSYP71和AtSYP81对植物的ROS稳态、selleck Fer-1胁迫应答和细胞壁生物合成的调控机制进行了初步分析,结果如下:1、AtSYP71和AtSYP81互作共同调控膜泡运输。atsyp71-3、atsyp81-1单突变体和atsyp71-3 atsyp81-1双突变体的初期发育受到抑制,双突变体的表型加重,说明AtSYP71和AtSYP81协同调控植物生长发育。2、与野生型相比,atsyp71-3、atsyp81-1和atsyp71-3 atsyp81-1突变体幼苗根尖的生长素水平发生显著变化,但是atsyp71-3和atsyp81-1的变化趋势相反,说明突变体根短很可能是由于生长素浓度变化引起的生长抑制,但是AtSYP71和AtSYP81的调控机制不同。3、atsyp71-3、atsyp81-1单突变体和atsyp71-3 atsyp81-1双突变体幼苗根的ROS水平都发生显著变化,双突变体更为突出。当用H_2O_2处理时,野生型根长变短,但atsyp71-3、atsyp81-1单突变体和atsyp71-3 atsyp81-1双突变体的根长都显著增长,atsyp81-1更加突出。这些结果说明,AtSYP71和AtSYP81都调控植medical alliance物的ROS稳态。4、NaCl处理时,atsyp71-3的根长显著伸长,而atsyp81-1和双突变体的根长与野生型呈现相同趋势,都变短。Na HCO_3处理时,随着浓度升高,野生型根长逐渐变短,而atsyp81-1根长在1 mM NaHCO_3处理下略有增长,随着浓度升高,根长逐渐变短。但是在不同浓度Na HCO_3处理下,atsyp71Src抑制剂-3和双突变体根长都显著增长。这些表型暗示AtSYP71都调控盐碱胁迫,但是二者的调控机制不同。5、pH8条件下,野生型和atsyp81-1根长比pH5.8条件下显著变短,但是atsyp71-3和双突变体的根显著长于p H5.8条件下的根。在p H7和8条件下加入p H缓冲剂MES,atsyp71-3的根长得到明显恢复。这些结果表明AtSYP71和AtSYP81都调控p H稳态,但是二者的调控机制不同。6、atsyp81-1和atsyp71-3根的转录组数据分析结果显示,差异表达基因主要富集在细胞壁生物合成和重塑相关通路。石蜡切片观察结果显示,atsyp71-3的茎直径与野生型相比没有明显变化,但是atsyp81-1和双突变体的茎直径显著变小。各突变体株系细胞壁结构和木质素含量发生明显变化,但是atsyp71-3和atsyp81-1的表型相反,说明AtSYP71和AtSYP81调控细胞壁生物合成的机制不同。以上结果说明,AtSYP71和AtSYP81都调控植物生长发育,但是二者的调控机制不同,AtSYP81通过控制过氧化物酶体的产生直接调控ROS稳态、而AtSYP71可能通过调控pH稳态来调节植物的生长发育和环境胁迫应答。