NO位于H2O2上游參與葡萄響應(yīng)低溫脅迫調(diào)節(jié)VvIPK2過(guò)程.pdf

1、以葡萄砧木品種‘F-242’試管苗為材料，克隆葡萄（VitisviniferaL.）的多磷酸肌醇激酶（inositolpolyphosphatekinasee）基因（VvIPK2），對(duì)其核苷酸和編碼的氨基酸序列進(jìn)行生物信息學(xué)分析，利用實(shí)時(shí)定量PCR分析其對(duì)低溫等非生物脅迫的響應(yīng)模式，轉(zhuǎn)化擬南芥初步檢測(cè)其在植物抵御低溫脅迫中的作用，探究VvIPK2在葡萄響應(yīng)低溫脅迫中的作用機(jī)制及其與過(guò)氧化氫(hydrogenperoxide，H2O2)和

2、一氧化氮(nitricoxide，NO)等信號(hào)分子的相互關(guān)系。實(shí)驗(yàn)初步得出以下結(jié)論:
　　 (1)克隆得到的葡萄砧木品種‘F-242’磷脂酰肌醇激酶基因，命名為VvIPK2，其編碼區(qū)包含918個(gè)核苷酸，編碼305個(gè)氨基酸，編碼蛋白與亞麻、擬南芥、鹽芥多磷酸肌醇激酶的同源性分別為64％、62％和61％，其中與亞麻的相似性為80％。編碼的蛋白含有IP3結(jié)合結(jié)構(gòu)域和ATP/Mg2+結(jié)合結(jié)構(gòu)域。
　　 (2)研究了VvIPK2的

3、表達(dá)特性，Real-timePCR實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果顯示，VvIPK2在葡萄葉片中表達(dá)量最高;VvIPK2受低溫(4℃)、高溫(40℃)、鹽脅迫、滲透脅迫、脫落酸(abscisicacid，ABA)和茉莉酸(jasmonicacid，JA)等植物激素的誘導(dǎo)表達(dá)，但是不受水楊酸(salicylicacid，SA)調(diào)節(jié)。
　　 (3)證明VvIPK2參與葡萄響應(yīng)低溫脅迫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程。VvIPK2能夠響應(yīng)低溫誘導(dǎo);IPK2抑制劑能夠降低低溫

4、所誘導(dǎo)的超氧化物岐化酶(superoxidedismutase，SOD)基因表達(dá)水平和酶活性的增加，并能加劇低溫處理后葡萄葉片丙二醛(malonicdialdehyde，MDA)含量和細(xì)胞膜相對(duì)透性的增大，說(shuō)明VvIPK2參與葡萄響應(yīng)低溫脅迫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程。
　　 (4)探討了在葡萄抵御低溫脅迫過(guò)程中VvIPK2的作用機(jī)制，證明NO和H2O2位于VvIPK2的上游參與葡萄對(duì)低溫的應(yīng)答。
　　 外施NO供體硝普鈉（sodiu

5、mnitroprusside，SNP）和H2O2均能夠提高SOD基因的轉(zhuǎn)錄和SOD活性水平，降低MDA含量和細(xì)胞膜相對(duì)透性;而NO的清除劑2-(4-carboxyphenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxidepotassiumsalt(cPTIO)和H2O2的清除劑抗壞血酸(ascorbicacid，AsA)均可降低SOD的轉(zhuǎn)錄和活性水平，增加MDA含量和細(xì)胞膜相對(duì)透性。證明N

6、O和H2O2參與葡萄響應(yīng)低溫脅迫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程。
　　 用NO的清除劑cPTIO處理可以降低低溫所引起的葡萄葉片H2O2含量的升高，說(shuō)明NO可能在H2O2上游發(fā)揮作用;同時(shí)外施H2O2可以提高VvIPK2相對(duì)表達(dá)量，而H2O2的清除劑AsA處理后VvIPK2相對(duì)表達(dá)量有顯著的下降;而IPK2抑制劑LY-294002和Gossypol對(duì)低溫條件下葡萄葉片H2O2含量變化并無(wú)顯著影響。
　　 綜合以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，在葡萄響應(yīng)低