擬南芥鹽脅迫下線粒體超氧陰離子產(chǎn)生機(jī)制的研究.pdf

1、鹽脅迫嚴(yán)重影響植物生長(zhǎng)發(fā)育和糧食產(chǎn)量，鹽脅迫下細(xì)胞內(nèi)活性氧(ROS)大量生成，超氧陰離子(O2.-)是ROS的最初生成形式，在植物生命活動(dòng)中有獨(dú)特的作用，但是目前 O2.-研究的一個(gè)重要瓶頸缺乏體內(nèi)精確檢測(cè) O2.-的方法。因此，在植物體內(nèi)檢測(cè)O2.-的方法的建立和應(yīng)用，對(duì)深入研究植物響應(yīng)鹽脅迫的生長(zhǎng)和發(fā)育具有重要意義。Ca2+也參與了植物的鹽脅迫應(yīng)答過程，細(xì)胞內(nèi) Ca2+信號(hào)如何與 O2.-共同調(diào)節(jié)鹽脅迫下植物的生長(zhǎng)仍需深入研究。

2、r>　　利用動(dòng)物細(xì)胞中的O2.-特異指示劑cpYFP，通過改造使其定位于不同的亞細(xì)胞器，轉(zhuǎn)基因篩選獲得穩(wěn)定遺傳轉(zhuǎn)基因植株。本課題組前期工作對(duì)胞質(zhì)、葉綠體和線粒體等不同亞細(xì)胞定位的轉(zhuǎn)基因材料進(jìn)行分析檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在正常生理狀態(tài)下，僅線粒體定位cpYFP(MCP)轉(zhuǎn)基因植株細(xì)胞內(nèi)有較強(qiáng)的熒光信號(hào)。本研究利用MCP研究了鹽脅迫下，根細(xì)胞和葉肉細(xì)胞線粒體中O2.-的動(dòng)態(tài)變化和產(chǎn)生機(jī)制，并對(duì)其在鹽脅迫應(yīng)答中的功能做了初步的分析。另外，利用定位于

3、線粒體的Ca2+指示劑Yc3.6(m)，研究Ca2+參與在 NaCl誘導(dǎo)線粒體中 O2.-產(chǎn)生過程中的作用。結(jié)果顯示，鹽處理可快速誘導(dǎo)擬南芥根尖和葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體線粒體O2.-的產(chǎn)生、累積，并在一定的NaCl濃度范圍內(nèi)，MCP熒光強(qiáng)度的變化是和NaCl的濃度正相關(guān)。使用Antimycin A(電子傳遞鏈復(fù)合體Ⅲ抑制劑)處理葉肉細(xì)胞原生質(zhì)體后，NaCl誘導(dǎo)的線粒體熒光增強(qiáng)的效應(yīng)被顯著抑制。將MCP與胞質(zhì)定位抗壞血酸過氧化物基因突變體 ap

4、x1和線粒體定位谷胱甘肽過氧化物酶基因突變體gpx3缺失突變體雜交，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)NaCl處理apx1MCP和gpx3MCP時(shí)，NaCl誘導(dǎo)的線粒體O2.-熒光強(qiáng)度均高于MCP本身對(duì)照。通過qPCR檢測(cè)了ETC抑制劑對(duì)鹽處理后抗氧化酶編碼基因的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在Antimycin A處理后GPX3表達(dá)量減少。外源150 mmol/L NaCl處理可以迅速誘導(dǎo)根尖線粒體內(nèi)Ca2+濃度升高，且Ca2+螯合劑能抑制NaCl誘導(dǎo)O2.-的產(chǎn)生。而