磷脂酶参与冬凌草甲素对拟南芥的化感潜能作用

论文摘要

为研究二萜类化合物冬凌草甲素（Oridonin）对拟南芥的化感潜能作用,本研究以Oridonin为供体,以哥伦比亚野生型拟南芥WT和三个拟南芥磷脂酶A1（PLA1）缺失型突变体pla1、磷脂酶A2（PLA2）缺失型突变体pla2、磷脂酶C（PLC）缺失型突变体plc1为受体植物,检测了两种不同浓度的Oridonin(10μmol·L-1、60μmol·L-1)对拟南芥幼苗的萌发率、形态指标、相对电导率（EL）和丙二醛含量（MDA）的影响,探究了不同磷脂酶在Oridonin调控拟南芥生长中的作用;随后以G蛋白α、β和γ亚基缺失型突变体gpa1、agb1和agg2为受体植物,外施不同浓度的Oridonin(10μmol·L-1、60μmol·L-1)后检测G蛋白活性、G蛋白亚基基因表达和突变体中根长,以及PLC的活性变化;并在WT和plc1中检测PLC活性、Ca2+含量、PA含量、H2O2水平及根长变化,探究了PLC在Oridonin调控拟南芥根长生长过程中的作用,以及PLC、Ca2+和H2O2的相互关系,旨在揭示Oridonin对拟南芥的部分化感作用机理。取得的主要结果如下:1.外施不同浓度的Oridonin后,拟南芥种子萌发受到抑制,且随着浓度的增大抑制效果增强,PLA1和PLA2参与Oridonin抑制种子萌发的过程;根长和下胚轴生长在低浓度(10μmol·L-1)下被促进,高浓度(60μmol·L-1)下被抑制,呈现典型的“低促高抑”趋势,PLC参与Oridonin对根和下胚轴生长的调控;鲜重积累量也受到不同程度抑制作用,PLA1、PLA2和PLC均参与了鲜重积累量的抑制过程。2.外施不同浓度的Oridonin后,三种磷脂酶PLA1、PLA2和PLC酶活性均有不同程度的变化,整体来说PLA1被促进,PLA2被低浓度促进高浓度抑制,PLC被抑制;相对电导率（EL）和丙二醛含量（MDA）均受到促进,且与浓度时间正相关,对突变体的检测结果表明,PLA2正调控低浓度Oridonin增大EL的过程,PLA1和PLA2共同响应了高浓度Oridonin增大EL的过程;PLA1和PLA2共同作用正调控了MDA积累过程。3.外施不同浓度的Oridonin后,G蛋白活性在低浓度Oridonin下被促进,高浓度Oridonin被抑制,其三种亚基的基因表达结果表明,G蛋白的确参与了Oridonin对拟南芥生长的调控作用,其中Gβ亚基起主要作用;在G蛋白三种亚基缺失型突变体中检测根长的变化,发现,G蛋白的Gα和Gβ在Oridonin对拟南芥根长生长的调控中起作用;在该三种突变体中PLC活性高于在WT中且有不同变化趋势,表明G蛋白参与Oridonin对PLC活性的调控。4.外施不同浓度的Oridonin后,WT中Ca2+浓度被促进,plc1中Ca2+浓度受到抑制,表明Oridonin促进Ca2+浓度过程受到PLC调控;WT中PA含量呈“低抑高促”趋势,plc1中低浓度Oridonin不影响PA含量,高浓度Oridonin促进PA含量,表明低浓度Oridonin抑制PA的过程受到PLC调控;WT和plc1中H2O2含量均被促进,但plc1中的促进程度高于WT中的,且H2O2的产生主要是NADPH氧化酶途径;WT和plc1中SOD、CAT和POD酶活力均被促进,且在Oridonin处理组中plc1低于WT,表明Oridonin作用下PLC参与提高抗氧化酶系活力以清除H2O2;外源PA和Ca2+均会促进H2O2积累;H2O2的浓度与根长的生长密切相关,H2O2积累过多会抑制根长生长。5.外施不同浓度的Oridonin后,在DPI阻断NADPH氧化酶产生H2O2途径后,拟南芥幼苗根长不再生长。拟南芥根长生长、根尖分生区细胞长度及根尖细胞有丝分裂指数受到H2O2水平的调控,PLC通过调节Ca2+和PA含量影响H2O2的积累来调控Oridonin对拟南芥根尖分生区细胞形态及有根尖细胞有丝分裂指数,以达到对根生长的“低促高抑”影响。本研究结果表明,Oridonin对植物的化感潜能作用与磷脂酶有关,不同的磷脂酶在调控植物响应Oridonin的生长发育过程中具有不同的作用;G蛋白参与Oridonin对PLC活性的调控,PLC通过调节Ca2+和PA的含量调控拟南芥根部H2O2水平,以此来介导Oridonin对拟南芥根生长的“低促高抑”的化感潜能作用。

论文目录

摘要

Abstract

缩写词表

第1章文献综述

1.1 植物化感作用

1.1.1 化感物质

1.1.2 化感物质的释放

1.1.3 化感物质的作用机制

1.1.4 化感物质的作用特点

1.2 植物磷脂酶

1.2.1 磷脂酶概述与分类

1.2.2 磷脂酶的活化与调控

1.3 植物细胞活性氧

1.3.1 活性氧的产生与清除

1.3.2 活性氧对植物的伤害

1.3.3 活性氧的信号转导

1.4 本研究的目的和意义

1.5 技术路线

第2章磷脂酶参与冬凌草甲素对拟南芥的化感作用

2.1 引言

2.2 材料与方法

2.2.1 供试材料

2.2.2 研究方法

2.2.3 数据处理

2.3 结果与分析

2.3.1 不同浓度Oridonin对4 种拟南芥种子萌发及幼苗生长的影响

2.3.2 不同浓度Oridonin对拟南芥WT幼苗的PLA1、PLA2和PLC三种磷脂酶活性的影响

2.3.3 PLA1、PLA2和PLC参与响应Oridonin对植物细胞膜系统的影响

2.4 讨论与小结

第3章磷脂酶C介导冬凌草甲素对拟南芥根长的影响

3.1 引言

3.2 材料与方法

3.2.1 供试材料

3.2.2 G蛋白活性、PLC活性及PA含量的的测定

3.2.3 G蛋白三个亚基的基因相对表达量的测定

3.2.4 钙离子含量的测定

3.2.5 过氧化氢含量的测定

3.2.6 抗氧化酶系活力的测定

3.2.7 根长净增长率的测定

3.2.8 根尖细胞大小测量及有丝分裂观察

3.2.9 数据处理

3.3 结果与分析

3.3.1 G蛋白参与Oridonin对拟南芥根长及PLC活性的影响

2+含量的影响'> 3.3.2 不同浓度Oridonin对拟南芥幼苗根部PLC活性和Ca²⁺含量的影响

3.3.3 不同浓度Oridonin对拟南芥幼苗根部PA含量的影响

2O₂含量的影响'> 3.3.4 不同浓度Oridonin对拟南芥幼苗根部H₂O₂含量的影响

2O₂与根长的关系'> 3.3.5 不同浓度Oridonin处理下拟南芥幼苗根部PA、H₂O₂与根长的关系

2+、H₂O₂与根长的关系'> 3.3.6 不同浓度Oridonin处理下拟南芥幼苗根部Ca²⁺、H₂O₂与根长的关系

2O₂影响拟南芥幼苗根长的生长'> 3.3.7 PLC介导Oridonin调控H₂O₂影响拟南芥幼苗根长的生长

3.4 讨论与小结

第4章总结与展望

4.1 主要结论

4.1.1 磷脂酶参与冬凌草甲素对拟南芥的化感作用

4.1.2 磷脂酶C介导冬凌草甲素对拟南芥根长的影响

4.2 问题与展望

4.2.1 问题分析

4.2.2 前景展望

参考文献

攻读硕士研究生期间取得的科研成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 安炎黄

导师: 杨宁

关键词: 磷脂酶,蛋白,过氧化氢,根的生长

来源: 西北师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 西北师范大学

分类号: Q945

总页数: 79

文件大小: 3707K

下载量: 11

磷脂酶参与冬凌草甲素对拟南芥的化感潜能作用

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢