擬南芥鹽脅迫下線粒體超氧陰離子產(chǎn)生機制的研究.pdf

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

2、r>　　利用動物細胞中的O2.-特異指示劑cpYFP，通過改造使其定位于不同的亞細胞器，轉基因篩選獲得穩(wěn)定遺傳轉基因植株。本課題組前期工作對胞質(zhì)、葉綠體和線粒體等不同亞細胞定位的轉基因材料進行分析檢測，結果發(fā)現(xiàn)：在正常生理狀態(tài)下，僅線粒體定位cpYFP(MCP)轉基因植株細胞內(nèi)有較強的熒光信號。本研究利用MCP研究了鹽脅迫下，根細胞和葉肉細胞線粒體中O2.-的動態(tài)變化和產(chǎn)生機制，并對其在鹽脅迫應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誘導線粒體中 O2.-產(chǎn)生過程中的作用。結果顯示，鹽處理可快速誘導擬南芥根尖和葉肉細胞原生質(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熒光強度的變化是和NaCl的濃度正相關。使用Antimycin A(電子傳遞鏈復合體Ⅲ抑制劑)處理葉肉細胞原生質(zhì)體后，NaCl誘導的線粒體熒光增強的效應被顯著抑制。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，檢測發(fā)現(xiàn)：當NaCl處理apx1MCP和gpx3MCP時，NaCl誘導的線粒體O2.-熒光強度均高于MCP本身對照。通過qPCR檢測了ETC抑制劑對鹽處理后抗氧化酶編碼基因的表達，結果發(fā)現(xiàn)，在Antimycin A處理后GPX3表達量減少。外源150 mmol/L NaCl處理可以迅速誘導根尖線粒體內(nèi)Ca2+濃度升高，且Ca2+螯合劑能抑制NaCl誘導O2.-的產(chǎn)生。而