NO和釕紅對桃果實(shí)線粒體 MPTP和mtDNA拷貝數(shù)的影響.pdf

1、線粒體除了作為細(xì)胞中有氧呼吸和能量制造場所，還能夠參與細(xì)胞中電子傳遞、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞代謝等過程，在機(jī)體正常生理活動中發(fā)揮重要作用。一氧化氮（nitric oxide， NO）是一種具有脂溶性的生物活性物質(zhì)，在生命信息傳遞中作為第一信使參與到植物體中多種生理反應(yīng)。適量濃度的NO還可以通過調(diào)控線粒體的生理功能來影響植物幼苗的生長、果實(shí)的成熟和貯藏等過程。線粒體通透性轉(zhuǎn)換孔（mitochondrial permeability transit

2、ion pore，MPTP）控制不同離子進(jìn)出線粒體，參與到細(xì)胞凋亡過程中，但具體的作用機(jī)理并不明確。線粒體DNA（mtDNA）由于自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)而易受到損傷，造成mtDNA的突變和缺失，成為細(xì)胞凋亡的控制因素之一。Ca2+作為生物體中第二信使，也是生物體中重要的組成成分。釕紅（RR）能夠抑制線粒體中鈣離子通道。探明NO和RR對mtDNA拷貝數(shù)的影響和對MPTP開放的影響，有助于探究NO對肥城桃桃果實(shí)采后貯藏的具體機(jī)理，對增加桃果實(shí)貯藏時

3、間有重要意義。
　　本實(shí)驗(yàn)以肥城桃桃果實(shí)為實(shí)驗(yàn)材料。從美國國家生物技術(shù)信息中心（National Center for Biotechnology Information，NCBI）獲取的NAD1基因設(shè)計(jì)引物，以不同溫度和不同處理下的桃果實(shí)總DNA為模板，通過實(shí)時熒光定量PCR和熒光顯微鏡來觀察mtDNA拷貝數(shù)的變化情況。選取冷害最嚴(yán)重的5℃下的桃果實(shí)，用15μmol L-1 NO、5μmol L-1 c-PTIO單獨(dú)處理和與20

4、μmol L-1釕紅混合處理，測量線粒體中ROS含量、抗氧化酶活性、線粒體膜電位、線粒體通透性等指標(biāo)，來研究NO對線粒體MPTP的影響。
　　成功得到長度為159 bp的目的基因片段。從NAD1基因的實(shí)時熒光定量PCR和熒光顯微鏡的結(jié)果中可以看出在0℃和5℃下，外源15μmol L-1 NO能夠促進(jìn)桃果實(shí)線粒體拷貝數(shù)的減小，而在常溫下貯藏桃果實(shí)中，外源15μmol L-1 NO抑制了線粒體拷貝數(shù)的減小。釕紅處理使0℃和5℃下處理的

5、桃果實(shí)中mtDNA拷貝數(shù)得到增加。在線粒體膜通透性研究中，外源的15μmol L-1 NO處理能夠減少桃果實(shí)線粒體中ROS含量而且使線粒體中抗氧化酶（CAT、SOD、POD）的活性得到提高；NO處理還能夠使線粒體的耗氧量下降，進(jìn)而抑制細(xì)胞的呼吸作用；NO處理一定程度上抑制了線粒體膜電位的降低，維持膜電位在高水平，同時提高了線粒體膜抗性，抑制線粒體膜透性的增加。15μmol L-1 NO-20μmol L-1 RR處理在短時間內(nèi)降低了線粒