ROS誘導的氧化脅迫與細胞凋亡對百子蓮愈傷組織超低溫保存細胞活性的影響機制.pdf

1、本文研究了百子蓮（Agapanthus praecox ssp. orientalis）胚性愈傷組織（Embryogenic callus，EC）和非胚性愈傷組織（No Embryogenic callus，NEC）超低溫保存中活性氧簇（Reactive oxygen species，ROS）誘導的氧化脅迫與細胞程序性死亡（Programmed Cell Death，PCD）的作用機制，用以指導百子蓮超低溫保存體系的外源添加物質(zhì)的優(yōu)化；

2、并且在生理生化層面驗證最佳外源添加物質(zhì)對百子蓮 NEC超低溫保存中R OS代謝與抗氧化系統(tǒng)以及PC D的調(diào)控作用。研究結果如下：
　　1、百子蓮EC和NEC超低溫保存中ROS誘導的氧化脅迫和PCD
　?。?）百子蓮EC和NEC凍后細胞相對活性與膜脂過氧化水平有很大關系。在超低溫保存過程中，MDA含量的升高標志著膜脂過氧化程度的加劇，其中脫水和洗滌是產(chǎn)生氧化脅迫的主要步驟。ROS主要組分H2O2是百子蓮超低溫保存中誘導氧化脅迫

3、的主要因素。
　　（2）POD、CAT和SOD是百子蓮EC和NEC超低溫保存中主要的抗氧化酶。它們通過清除植物體內(nèi)的H2O2，減弱氧化脅迫的危害?？寡趸南嚓P基因CAT、Fe SOD、Cu/Zn SOD、peroxiredoxin、peroxidase、的差異表達也證明了抗氧化酶在超低溫保存中的重要意義。
　　（3）在百子蓮超低溫保存過程中，PCD的發(fā)生是導致細胞凍后相對活性偏低的重要因素，細胞相對死亡率與PCD的發(fā)生程度變

4、化趨勢相同。細胞凋亡是超低溫保存中的主要PC D類型，超低溫保存的整個過程都伴隨著PC D的發(fā)生。其中，脫水和洗滌是細胞凋亡發(fā)生的關鍵步驟，這與MDA的變化趨勢相同，進一步驗證了ROS是誘發(fā)P C D的開關這一推論。PCD關鍵基因cytochrome c biogenesis C、caspase和DAD1的差異表達也證明了PCD在百子蓮超低溫保存過程中的發(fā)生。
　　2、百子蓮NEC超低溫保存體系優(yōu)化
　?。?）基于以上研究，

5、選取5種不同濃度的抗氧化劑與細胞凋亡抑制劑對百子蓮EC和NEC超低溫保存體系進行優(yōu)化。結果表明，添加外源物質(zhì)的百子蓮EC和NEC超低溫保存后相對成活率均不同程度的提高，其中細胞凋亡抑制劑D-C HO優(yōu)化效果最好，使EC凍后存活率提高到89.9％，使 NEC凍后存活率提高了58.7%；抗氧化劑Cinnamtannin B-1優(yōu)化效果次之，使EC凍后存活率提高到86.8%，使NEC凍后存活率提高到52.7%。
　?。?）分別以1.0μ

6、mol/LD-CHO和0.06mmol/LCinnamtannin B-1為外源添加物質(zhì)，建立了優(yōu)化的百子蓮NEC超低溫保存體系。
　?。?）外源抗氧化劑Cinnamtannin B-1降低了H2O2的含量，并顯著降低了百子蓮NEC超低溫保存中膜脂過氧化水平，保護了細胞內(nèi)的膜結構。Cinnamtannin B-1還顯著提高了百子蓮NEC中POD和CAT的活性，調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的氧化還原平衡來提高抗氧化能力。
　?。?）細胞凋亡抑