细胞分裂素在拟南芥硒胁迫响应中的作用研究

论文摘要

细胞分裂素（cytokinin,CK）在植物生长发育和环境胁迫响应中发挥重要作用。本论文利用细胞分裂素相关突变体ipt1 3 5 7、ahk2和ahk3研究CK在拟南芥硒胁迫响应中的作用。主要研究结果如下:1.对CK缺乏突变体ipt1 3 5 7和CK受体单一功能缺失突变体ahk2和ahk3进行鉴定,证明实验所用突变体均为纯合突变体。利用这些突变体研究CK在拟南芥硒盐胁迫响应中的作用,发现亚硒酸盐胁迫下,突变体ipt1 3 5 7的根长和鲜重显著大于野生型,对亚硒酸盐耐受;突变体ahk2和ahk3的根长和鲜重明显小于野生型,对亚硒酸盐敏感。2.异戊烯基转移酶（isopentenyltransferase,IPT）是CK合成的关键酶,所以IPT1,IPT3,IPT5和IPT7四基因功能缺失突变体ipt1 3 5 7体内的CK含量明显低于野生型;亚硒酸盐胁迫下,ahk2和ahk3体内的CK含量高于野生型;另外,外源细胞分裂素（6-BA）处理后,这些突变体的生长明显被抑制,且ipt1 3 5 7对亚硒酸盐胁迫的耐受性消失,说明CK负调控拟南芥亚硒酸盐耐受。进一步利用qRT-PCR检测CK合成基因IPT1、CK受体基因AHK2、AHK3、AHK4以及CK信号途径反应调节因子ARR3、ARR5和ARR7基因的转录水平,结果表明,硒处理降低了内源CK含量,可能与ARR3、ARR5和ARR7的负反馈调控有关。3.利用ICP-MS对植株体内的硒（Selenium,Se）含量进行测定,发现亚硒酸盐胁迫下,与野生型相比,ipt1 3 5 7体内的Se含量积累较少,ahk2和ahk3体内Se含量积累较多,推测ipt1 3 5 7对亚硒酸盐胁迫耐受可能与其体内较低的Se含量有关。进一步检测了与亚硒酸盐吸收相关的磷转运体PHT1;1、PHT1;8、PHT1;9和PHT2;1的基因表达,发现亚硒酸盐胁迫下,ipt1 3 5 7突变体中PHT1;1和PHT1;8基因的转录水平显著低于野生型,PHT2;1的转录水平较高,说明ipt1 3 5 7在硒胁迫下降低了Se的吸收,促进了Se的转运。ahk2和ahk3在硒胁迫下PHT1;1、PHT1;8和PHT1;9的转录水平均高于野生型,PHT2;1的表达水平与野生型无显著差异,所以ahk2和ahk3积累较高水平的硒,对亚硒酸盐胁迫敏感。这些结果表明内源CK可以增加亚硒酸盐的吸收和积累。4.硒代半胱氨酸甲基转移酶（selenocysteine methyltransferase,SMT）和硒代半胱氨酸裂解酶（selenocysteine lyase,SL）在硒的代谢解毒过程中发挥重要作用。RT-PCR和qRT-PCR分析表明,SL的转录水平在各突变体植株中并未呈现显著变化;亚硒酸盐胁迫下,ipt1 3 5 7中SMT的转录水平显著升高,明显高于ahk2和ahk3突变体,说明CK可以降低突变体对亚硒酸盐的代谢解毒能力。5.在培养基中加入谷胱甘肽（GSH）合成抑制剂BSO后,ipt1 3 5 7对亚硒酸盐胁迫的耐受性消失,而ahk2和ahk3对亚硒酸盐的敏感性并未受到影响;另外硒盐胁迫下ipt1 3 5 7体内具有更高的GSH含量和更高的GSH1基因表达,说明GSH是ipt1 3 5 7硒耐受所必需要的。进一步检测了这些突变体的抗氧化酶活性,发现硒胁迫下ipt1 3 5 7中的抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）、过氧化氢酶（CAT）活性明显高于野生型,而这些酶活性在ahk2和ahk3突变体中都较低,说明CK可以降低突变体的抗氧化能力。综上所述,细胞分裂素通过增加硒吸收和积累、降低硒代谢解毒和抗氧化能力负调控拟南芥硒胁迫响应。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 曹海梅

导师: 江力

关键词: 细胞分裂素,拟南芥

来源: 合肥工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,生物学

单位: 合肥工业大学

分类号: Q943.2

总页数: 74

文件大小: 9182K

下载量: 151

相关论文文献

• [1].干旱对水稻生物钟基因和干旱胁迫响应基因每日节律性变化的影响[J]. 遗传 2017(09)
• [2].植物干旱胁迫响应机制研究进展[J]. 中国农业科技导报 2019(02)
• [3].植物干旱胁迫响应机制研究进展——从表型到分子[J]. 生物技术进展 2017(03)
• [4].基于气质联用技术的唾液乳杆菌渗胁迫响应代谢组学研究[J]. 食品研究与开发 2014(19)
• [5].拟南芥miR172a-1/b-2/c对多种胁迫响应的研究[J]. 复旦学报(自然科学版) 2011(03)
• [6].基于蛋白质组学对螺旋藻砷胁迫响应机制的研究[J]. 生物技术通报 2020(04)
• [7].环境胁迫响应的潜在故障适应性修复方法[J]. 机械工程学报 2013(21)
• [8].植物对干旱胁迫响应的研究进展[J]. 河南林业科技 2019(04)
• [9].差异蛋白质组学及其在植物盐胁迫响应研究中的应用[J]. 浙江农林大学学报 2011(01)
• [10].7种作物对酞酸酯污染的胁迫响应评价[J]. 江西农业大学学报 2017(05)
• [11].不同品种番茄对硝酸盐胁迫响应及耐盐指标评价[J]. 吉林农业大学学报 2019(06)
• [12].根系对土壤环境胁迫响应的研究进展[J]. 中国农学通报 2011(05)
• [13].基于生理生态指标的玉米受旱胁迫响应规律研究[J]. 节水灌溉 2019(05)
• [14].磷胁迫对藻类生长代谢的影响及藻类对胁迫响应机制的研究进展[J]. 环境化学 2020(08)
• [15].发状念珠藻干旱胁迫响应基因NfGR的克隆与鉴定[J]. 西北植物学报 2016(10)
• [16].五唇兰对PEG模拟的干旱胁迫响应研究[J]. 热带亚热带植物学报 2020(01)
• [17].ABA信号通路在植物胁迫响应中的作用[J]. 宁夏农林科技 2017(11)
• [18].植物干旱胁迫响应的研究进展[J]. 江苏农业科学 2020(12)
• [19].西南大学孙现超团队揭示辣椒CaNHL家族的胁迫响应及CaNHL4的抗病功能[J]. 农药市场信息 2020(14)
• [20].小麦胁迫响应转录因子基因TaSNAC1的克隆与表达分析[J]. 农业生物技术学报 2012(05)
• [21].药用植物干旱胁迫响应研究进展[J]. 南方农业 2019(S1)
• [22].低氮胁迫下水稻剑叶转录因子表达变化[J]. 中国水稻科学 2012(03)
• [23].植物对UV-B辐射胁迫响应的研究进展[J]. 热带生物学报 2011(01)
• [24].褐藻胶寡糖提高小麦抗旱能力的初步研究[J]. 天然产物研究与开发 2015(09)
• [25].黄酮类物质的生物合成及对干旱胁迫响应的研究进展[J]. 安徽农业科学 2018(16)
• [26].Ca~(2+)在植物盐胁迫响应机制中的调控作用[J]. 生命科学研究 2012(04)
• [27].花生干旱胁迫响应基因的数字表达谱分析[J]. 作物学报 2013(06)
• [28].转舞毒蛾CYP6B53基因果蝇品系对2种杀虫剂的胁迫响应[J]. 吉林农业大学学报 2018(02)
• [29].黄瓜3-磷酸甘油醛脱氢酶基因CsGAPDH的克隆及其涝胁迫响应分析[J]. 园艺学报 2011(09)
• [30].植物水分胁迫响应的分子机制与抗逆基因研究进展[J]. 电大理工 2010(04)

标签：细胞分裂素论文;  拟南芥论文;