植物中,低温信号可以通过质膜上的钙离子通透性通道、受体激酶和磷酸酯酶的介导而传递,促使细胞骨架重排,将信号向下游传递,通过CDPK和MAPK等基因的响应,可将信号最终传至细胞核内并引发核内OsCKI1的适应性表达。CKI具有普遍的亚细胞分布特性及广泛的底物,可对大量存在于细胞的胞质、细胞膜及细胞核中的物质进行磷酸化而行使功能[17]。2008年,Ben-Nissan等首次报道了作为拟南芥CKI家族成员,CKL6的COO-存在能够与微管蛋白特异结合的结构域,且CKL6具有使微管蛋白发生磷酸化的能力[18],证明植物中CKI与微管蛋白之间的确存在互作。在植物细胞中,微管蛋白的稳定性受微管蛋白的翻译后调节,微管蛋白的磷酸化是调节因子之一,而CKI具有对底物广泛且强大的磷酸化功能,也使其在调控微管存在状态进而参与植物逆境响应及适应过程中发挥作用[19]。
3展望
近年来植物低温响应及适应已成为研究的焦点。前人指出,植物可在生理及分子水平上响应及适应低温,其中细胞骨架及微管结合蛋白作为2个关键因子,其在低温适应中的作用已有部分报道。随着研究的深入及手段的提高,越来越多参与植物抵抗低温伤害的候选因子被发现。其中,植物中CKI的功能及其在低温下的表达模式、CKI与微管之间可能的互作关系,暗示CKI可能是植物响应低温寒害过程中的一类新的候选功能因子。鉴于微管结合蛋白在植物抗寒中的作用及前人对CKI与微管结合蛋白相关性的报道;Liu通过细胞免疫学的方法初步证明CKI对细胞骨架的稳定性有一定影响,而其是否是通过与微管结合蛋白的互作参与低温信号转导并行使功能还需借助于特异性抗体及免疫共沉淀、蛋白分子互作及免疫荧光双标等手段进行深入研究。该方面的研究对于深入了解CKI在植物生长发育及信号转导中的作用,完善低温信号转导调控网络,进一步进行植物抗寒育种及指导农业生产实践具有重要的指导作用。
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