Research Articlemicrotubuli sind essentiell für die Guard-Cell-Funktion in Vicia und Arabidopsis
Radial angeordnete kortikale Mikrotubuli sind ein herausragendes Merkmal von Guard-Zellen. Schutzzellen, die GFP-Tubulin exprimierten, zeigten konsistente Veränderungen im Aussehen von Mikrotubuli, wenn sich die Stomata öffneten oder schlossen. Die Zellen zeigten weniger Mikrotubuli-Strukturen als geschlossene Stomata, unabhängig davon, ob sie durch Übertragung auf Dunkelheit, ABA, Wasserstoffperoxid oder Natriumhydrogencarbonat induziert wurden., Wachzellen, die im Dunkeln gehalten wurden (geschlossene Stomata), zeigten bei Lichtbehandlung einen Anstieg der Mikrotubuli-Strukturen und der stomatalen Öffnung. GFP-EB1, kennzeichnung mikrotubuli wachsenden plus enden, zeigte keine änderung in anzahl der plus enden oder geschwindigkeit der montage auf stomatal verschluss. Da sich die Anzahl der wachsenden Plus-Enden und die Rate des Plus-End-Wachstums nicht änderte, als die Anzahl der Mikrotubuli-Strukturen abnahm, muss die Mikrotubuli-Instabilität und/oder-Umlagerung für den offensichtlichen Verlust von Mikrotubuli verantwortlich sein., Schutzzellen mit geschlossenen Stomata zeigten mehr zytosolische GFP-Fluoreszenz als solche mit offenen Stomata, da kortikale Mikrotubuli zerlegt wurden, wenn auch mit einem großen Nettoverlust an Gesamtfluoreszenz. Mikrotubuli-gezielte Medikamente blockierten die Schutzzellfunktion bei Vicia und Arabidopsis. Oryzalin störte Guard-Cell-Mikrotubuli und verhinderte stomatale Öffnung und Taxol stabilisierte Guard-Cell-Mikrotubuli und verzögerte stomatale Schließung. Gasaustauschmessungen zeigten, dass die Transgene für fluoreszierend markierte Proteine die normale stomatale Funktion nicht störten., Diese dynamischen Veränderungen in Guard-Cell-Mikrotubuli in Kombination mit unseren Inhibitor-Studien belegen eine aktive Rolle von Mikrotubuli in der Guard-Cell-Funktion.