淹水脅迫誘導(dǎo)小麥胚乳細(xì)胞編程性死亡提前的生理機(jī)制和細(xì)胞骨架動(dòng)態(tài)研究.pdf

1、前期研究表明，小麥胚乳發(fā)育需經(jīng)歷編程性細(xì)胞死亡(Programmed cell death，PCD)過(guò)程，淹水可加速其進(jìn)程(Fan et al2013)。本研究以耐濕品種華麥8號(hào)和不耐濕品種華麥9號(hào)為材料，探討了淹水脅迫下小麥胚乳PCD進(jìn)程提前的生理及細(xì)胞學(xué)機(jī)制。主要結(jié)果如下:
　　1.Evans Blue染色結(jié)果顯示，正常生長(zhǎng)的華麥8號(hào)和華麥9號(hào)胚乳均在花后15d可檢測(cè)到PCD現(xiàn)象。淹水處理后，同期生長(zhǎng)的胚乳著色更深，PCD進(jìn)程

2、加劇;與華麥8號(hào)相比，華麥9號(hào)胚乳PCD進(jìn)程提前。半薄切片染色結(jié)果顯示，正常生長(zhǎng)的兩品種小麥胚乳細(xì)胞中淀粉粒和蛋白體均隨發(fā)育天數(shù)增加逐漸增多，淹水可加速淀粉體和蛋白體在胚乳細(xì)胞中積累。正常生長(zhǎng)的兩品種胚乳細(xì)胞核分別在花后12d和15d發(fā)生降解;淹水可加劇同期胚乳核降解過(guò)程，并能使華麥9號(hào)胚乳細(xì)胞核降解提前發(fā)生。
　　2.淹水脅迫后，華麥8號(hào)穎果含水率下降，胚乳中MDA、H2O2和O2-含量上升，早期發(fā)育的胚乳中可溶性糖、可溶性蛋白

3、和脯氨酸含量增加，SOD和CAT活性上升，SOD同工酶譜上新增了SOD1帶，CAT同工酶譜上新增了CAT2、CAT5帶，且各種CAT同工酶活性均增強(qiáng);華麥9號(hào)胚乳中MDA、O2-、H2O2和可溶性蛋白含量顯著上升，SOD和POD活性略有升高，而CAT活性隨發(fā)育天數(shù)的增加呈“降-升-降”的趨勢(shì)，SOD同工酶變化不大，僅SOD2活性有所上升，而各CAT同工酶活性均上升。
　　3.微管蛋白免疫熒光及免疫電鏡結(jié)果顯示，隨著胚乳發(fā)育的進(jìn)行，

4、細(xì)胞中微管蛋白熒光信號(hào)逐漸增強(qiáng)。膠體金統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，淹水后早期發(fā)育的胚乳淀粉質(zhì)體周圍和細(xì)胞質(zhì)囊泡中微管蛋白膠體金數(shù)目顯著高于對(duì)照;花后12d的胚乳中微管蛋白膠體金顆粒增加，主要分布在淀粉質(zhì)體周圍;花后15d的胚乳線粒體和淀粉質(zhì)體周圍微管蛋白數(shù)量增加，細(xì)胞質(zhì)中分布較少。微絲蛋白免疫熒光及免疫電鏡結(jié)果顯示，正常發(fā)育的胚乳細(xì)胞中微絲蛋白熒光信號(hào)，隨發(fā)育天數(shù)的增加逐漸增強(qiáng)。膠體金統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果顯示，淹水處理后，早期發(fā)育的胚乳淀粉質(zhì)體周圍和細(xì)胞

5、質(zhì)中微絲蛋白膠體金顆粒顯著增加;花后12d的胚乳線粒體周圍微絲蛋白膠體金數(shù)目減少;花后15d，細(xì)胞質(zhì)中仍然分布大量微絲蛋白。
　　綜上所述，淹水處理后，華麥8號(hào)和華麥9號(hào)胚乳中MDA及活性氧含量均上升，造成胚乳PCD進(jìn)程加劇;早期發(fā)育的華麥9號(hào)胚乳中活性氧上升幅度大，而其清除能力弱，PCD進(jìn)程提前。胚乳細(xì)胞中養(yǎng)分和淀粉質(zhì)體迅速積累，細(xì)胞骨架可能作為運(yùn)輸軌道，協(xié)助胚乳細(xì)胞提前完成生命過(guò)程，以減輕淹水造成的傷害，其還可能參與淹水脅迫的