17750.胞質(zhì)ca2信號參與強(qiáng)藍(lán)光誘導(dǎo)的擬南芥下胚軸向光彎曲機(jī)制分析

1、關(guān)于學(xué)位論文獨(dú)立完成和內(nèi)容創(chuàng)新的聲明本人向河南大學(xué)提出博士學(xué)位中請。本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的，對所研究的課題有創(chuàng)造性的見解。據(jù)我所知除文中特別加以說明、標(biāo)注和致謝的地方外。論文中不包括其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括其他人為獲得任何教育、科研機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同事對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。，學(xué)位申請人J(學(xué)位論文作者)簽名：璽塑

2、氧20l立年多月l(j日關(guān)于學(xué)位論文著作權(quán)使用授權(quán)書本人經(jīng)河南大學(xué)審核批準(zhǔn)授予博士學(xué)位。作為學(xué)位論文的作者本人完全了解并同意河南大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)住論文的要求，即河南大學(xué)有權(quán)向國家圖書館、科研信息機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)收集機(jī)構(gòu)和本校圖書館等提供學(xué)位論文(紙質(zhì)文本和電子文本)以供公眾檢索、查閱。本人授權(quán)河南大學(xué)出于宣揚(yáng)、展覽學(xué)校學(xué)術(shù)發(fā)展和進(jìn)行學(xué)術(shù)交流等目的，可以采取影印、縮印、掃描和拷貝等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文(紙質(zhì)文本和電子文本)(涉及保密內(nèi)

3、容的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書)學(xué)位獲得者(學(xué)位論文作者)釜名：左毛蘊(yùn)20『學(xué)位論文指導(dǎo)教師釜名：摘要mlIllllllllIlllImlll|1111ll刪Y2116191光是影響植物生長發(fā)育的重要環(huán)境因素之一。單側(cè)藍(lán)光誘導(dǎo)的向光彎曲反應(yīng)可優(yōu)化植物莖葉的最佳生長取向，捕獲合適的光源。植物藍(lán)光受體向光素(phototropins，PHOTl和PHOT2)介導(dǎo)了植物諸多生理反應(yīng)，包括向光彎曲生長、葉綠體運(yùn)動、氣孔開放、抑制下胚軸伸長、葉

4、片伸展和定位等。單側(cè)強(qiáng)藍(lán)光下，PHOTI和PHOT2以功能冗余方式調(diào)節(jié)下胚軸向光彎曲。由于其功能的冗余性，限制了人們對強(qiáng)光下PHOTI和PHOT2差異調(diào)節(jié)下胚軸彎曲機(jī)制的研究。近年來，遺傳分析顯示Ca2可能作為PHOTI和PHOT2的下游信號，參與調(diào)節(jié)藍(lán)光介導(dǎo)的擬南芥相關(guān)生理反應(yīng)。但Ca2信號與藍(lán)光誘導(dǎo)的下胚軸向光彎曲之間可能的調(diào)節(jié)關(guān)系并不清楚。為了分析藍(lán)光誘導(dǎo)的黃化苗胞質(zhì)Ca2的變化，本文構(gòu)建了擬南芥PHOTI和朋D力超表達(dá)載體，獲得

5、PHOTl在擬南芥野生型∥J『和phot2突變體中的超表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系，PHOT2在擬南芥∥J和肋D，J突變體中的超表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系。并將脫輔基水母發(fā)光蛋白(aequorin)基因轉(zhuǎn)入相應(yīng)的超表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系及∥J、#oa、phot2和photlphot2中。結(jié)果顯示，100Itmolm五s‘1的強(qiáng)藍(lán)光照射15s，野生型下胚軸中胞質(zhì)Ca2的積累顯著。photl中胞質(zhì)Ca2濃度稍下降，而肋D口大幅度降低。PHOT2系列超表達(dá)株系下胚軸中胞質(zhì)Ca

6、2的積累顯著大于PHOTI系列超表達(dá)株系，且以photl為背景超表達(dá)PHOT2株系的胞質(zhì)c2積累顯著大于g，，背景。這些結(jié)果表明，PHOTI和PHOT2介導(dǎo)了不同的胞質(zhì)Ca2信號，且藍(lán)光誘導(dǎo)的黃化苗下胚軸胞質(zhì)Ca2積累主要由PHOT2介導(dǎo)，在此信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中，PHOTI可能負(fù)調(diào)控PHOT2。藥理學(xué)分析表明，PLC抑制劑U73122和胞內(nèi)Ca2庫抑制劑RR顯著抑制胞質(zhì)Ca2積累，表明PHOT2依賴的藍(lán)光誘導(dǎo)的胞質(zhì)Ca2積累主要來源于胞內(nèi)鈣

7、庫釋放到胞質(zhì)，胞外鈣庫通過質(zhì)膜Ca2通道進(jìn)入胞內(nèi)的所占比例較小。膜片鉗全細(xì)胞記錄技術(shù)檢測質(zhì)膜Ca2通道活性試驗(yàn)表明藍(lán)光激活了PHOTl依賴的質(zhì)膜Ca2通道，與藥理學(xué)分析結(jié)果一致。接下來，分析了不同單側(cè)藍(lán)光光強(qiáng)誘導(dǎo)phot突變體下胚軸彎曲度的變化，發(fā)現(xiàn)100Itmolm2s‘d藍(lán)光照射下，肋D，J突變體的彎曲度明顯大于phot2突變體和g，，，而phot2和g，J『的彎曲度無明顯差別。進(jìn)一步試驗(yàn)證明photl中超表達(dá)PHOT2株系的彎曲度