检索结果-南通市图书馆

作者：袁静河南大学

学位级别：硕士

对固生植物而言，光合作用效率与根系的生长发育直接调控其对光、水分及矿质营养的吸收和利用。干旱等逆境发生时，植物产生的逆境信号分子(如ABA，H2O2，NO，SA等)，参与调节其光合作用效率、根的生长运动及发育等。其中，植物的根系... 详细信息

对固生植物而言，光合作用效率与根系的生长发育直接调控其对光、水分及矿质营养的吸收和利用。干旱等逆境发生时，植物产生的逆境信号分子(如ABA，H2O2，NO，SA等)，参与调节其光合作用效率、根的生长运动及发育等。其中，植物的根系能根据周围的环境(如向重力性、光、湿度及障碍物等)改变自身的生长状态，以趋利避害。已有研究发现，当植物在较硬的倾斜的培养基上生长时，其根呈现出一种波动性的生长方式。这种针对机械刺激而产生的较灵活的生长方式更有利于营固着生长的植物适应周边环境，然而目前还没有一个较为圆满的理论去阐述这一反应的具体机制。实验数据证明水杨酸(Salicylic acid, SA)可特异的诱导拟南芥野生型(WT)根波动性生长。atnoa1缺失突变体植株的根不响应SA诱导的波动生长，然而35S::atnoa1功能互补植株中，SA特异诱导的拟南芥根波动生长反应得以恢复。上述结果初步证明，atnoa1可能作为SA下游调节分子参与其诱导的拟南芥根波动性生长。RT-PCR和Real-time PCR结果显示， SA处理可诱导拟南芥根中，atnoa1表达轻微上调了，再次证明atnoa1可能介导了SA诱导的拟南芥根波动生长反应。 Ca作为一个广泛存在的离子信号分子，是植物生长发育和环境胁迫应答中心调节子。为探讨Ca是否介导atnoa1参与水杨酸诱导的拟南芥根波动性生长反应，将转水母发光蛋白基因(AEQ)转入研究内容所相关的遗传学材料WT、atnoa1、35S::atnoa1功能互补植株C2-6中，检测水母发光蛋白转基因植物胞内Ca变化发现，SA能明显诱导WT根细胞胞内Ca的升高，这种升高在atnoa1突变体中受到明显抑制，而在35S::atnoa1功能互补植株中则得以恢复。同时，结合药理学实验，对其根质膜Ca来源进行分析，发现在SA处理之前施加外源Ca通道抑制剂LaCl3，螯合剂EGTA后Ca荧光信号被显著抑制。有趣的是，LaCl3抑制程度更加明显。这说明atnoa1可能通过调节拟南芥根细胞质膜Ca通道活性，促进胞外Ca的内流，以响应SA诱导根波动性生长。膜片钳技术记录全细胞Ca电流发现，SA能显著激活WT及35S::atnoa1功能互补植株根细胞质膜Ca通道，并不能明显激活atnoa1突变体根细胞质膜Ca通道。以上结果表明，atnoa1可能通过调节质膜Ca通道活性，影响胞内Ca积累，以介导SA诱导的拟南芥根波动性生长。为了检测积累在胞内的Ca在植株体内的分布情况，将YC3.60基因(Cameleons类Ca荧光指示剂)转入研究内容所相关的遗传学材料WT、atnoa1中分析发现，在SA刺激条件下，发生根波动性反应的WT根细胞胞内Ca浓度升高，atnoa1突变体根细胞胞内Ca浓度则不变。这说明，atnoa1的突变导致SA诱导的胞内Ca的升高缺失，这也进一步验证了前面的研究结果。但多次独立重复实验均未发现不同材料中Ca分布有明显差异。由于Ca的不对称分布可能与体内生长素的极性运输有关，我们构建了生长素极性运输载体(PIN2)的相关材料，分析发现，SA处理后拟南芥野生型(WT)根尖的PIN2分布表达受到部分抑制，这种抑制现象在atnoa1突变体根尖中并不明显，而在35S::atnoa1功能互补植株中却更为显著。这说明SA确实可以影响拟南芥植株体内的生长素的分布，但当atnoa1缺失时，这种影响效果明显消弱，即atnoa1在SA影响拟南芥植株体内的生长素的分布过程中起着重要作用，但酵母双杂交实验结果显示，atnoa1与PIN1、PIN2、CK2A、CK2B、WAG2在体外均无直接互作现象。因此，仍需一步实验分析具体机制。实验中，发现atnoa1不仅参与拟南芥根波动性生长，同时还参与调节拟南芥光合作用效率。初期研究结果发现，atnoa1缺失时植物的光合作用效率明显下降，同时atnoa1调节植株光合作用效率下降具有专一性;相比WT与35S::atnoa1功能互补植株，atnoa1突变体的叶绿素的含量均明显下降;RT-PCR实验发现，控制叶绿素还原酶的NYC、NOL基因在atnoa1缺失时表达量上调。综上所述，atnoa1通过影响根细胞中Ca变化、生长素极性载体蛋白PIN2的分布从而参与调节SA诱导的拟南芥根波动性生长反应。同时，atnoa1通过调节拟南芥叶绿素的含量参与调节水杨酸诱导的拟南芥光合作用效率变化，具体机制仍需进一步探讨。

关键词： atnoa1 水杨酸 Ca2+ 根波动性生长光合作用效率

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拟南芥NOA1蛋白的原核表达和分析

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河南大学学报（自然科学版） 2009年第4期39卷 397-399页

作者：王鹏程杜艳艳张小莉宋纯鹏河南大学生命科学学院植物逆境生物学重点实验室河南开封475004 河南省中医学院郑州450008

通过构建atnoa1的GST融合表达载体,在***中表达atnoa1蛋白,并分析不同诱导条件对atnoa1蛋白表达的影响.结果表明,22℃是atnoa1表达的最适诱导温度,而IPTG浓度在一定条件下变化对atnoa1表达量无明显影响.

关键词： NO atnoa1 GST 融合蛋白原核表达

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atnoal响应SA调节拟南芥根波动性生长机制研究

AtNOAl响应SA调节拟南芥根波动性生长机制研究

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作者：王进河南大学

学位级别：硕士

对陆地上的植物而言，适应不断变化的环境对植物生存和进化具有重要意义。植物根系灵活的生长方式有利于植物适应自然环境的变化，这一过程涉及营养、水分、光等信号刺激、植物激素互作及信号转导、基因表达的调控以及根的形态建成等诸... 详细信息

对陆地上的植物而言，适应不断变化的环境对植物生存和进化具有重要意义。植物根系灵活的生长方式有利于植物适应自然环境的变化，这一过程涉及营养、水分、光等信号刺激、植物激素互作及信号转导、基因表达的调控以及根的形态建成等诸多环节。水杨酸是近年确认的一种新型植物信号分子，在调节植物某些重要生理过程方面具有重要功能，是植物适应环境不良变化的重要植物激素信号。已有研究表明，当植物根在较硬的、倾斜的培养基表面生长时，其表现出一种有规律的波动的生长方式，迄今已有几种模型试图阐明这一现象的机制，然而到目前为止，根波动生长的具体分子机制及信号转导机制还不清楚。课题组前期研究证实，水杨酸能特异性的诱导拟南芥的根呈现波动生长反应，atnoa1基因的突变，导致拟南芥缺失SA诱导的根波动生长反应。鉴于atnoa1基因报道与NO的合成相关，推测NO可能参与SA调节的植物拟南芥根波动性生长，遗憾的是NO合成关键基因NIA1、NIA2（编码硝酸还原酶）的突变并不影响SA诱导的拟南芥产生根波动生长反应，且外源SNP（NO供体）处理同样不能诱导根波动性生长，因此排除atnoa1基因介导SA诱导的根波动性生长依赖于NO可能性。为探讨atnoa1响应SA诱导拟南芥根波动性生长可能作用机制，我们对atnoa1蛋白定位及活性调节等进行了分析。首先将带GFP荧光标记的atnoa1全长CDS和N端600bp CDS序列转化拟南芥叶片原生质体进行瞬时表达，结果显示，atnoa1定位于叶肉细胞的叶绿体内，atnoa1蛋白的定位序列位于其N端。永久表达35S::NOA-GFP的转基因植株荧光检测表明，atnoa1在拟南芥叶片和下胚轴细胞的叶绿体、根细胞内均有表达。根细胞质壁分离实验结果表明，GFP荧光与根细胞壁共定位，部分GFP荧光在细胞质内呈点状分布。鉴于atnoa1是cGTPase，那么SA是否直接调节atnoa1活性？本文对atnoa1进行了体外原核表达和蛋白纯化，GTPase活性测定，结果证实SA并不能影响atnoa1活性，可能通过中间信号介导以响应SA的调节。鉴于生长素的含量及不对称分布直接影响到植物根生长形态改变，诸如主根的延伸及侧根的发育等，为此我们通过将DR5::GUS转入noa1突变体，观察SA处理后生长素的变化和分布，以证实atnoa1是否通过调节生长素的变化响应SA诱导的拟南芥根波动性生长反应。实验中发现，SA能引起拟南芥根尖的生长素含量降低，而atnoa1基因突变后，SA处理下根尖生长素含量无明显变化，暗示atnoa1可能通过调控拟南芥根尖生长素的含量变化，参与调节SA引起的拟南芥波动生长反应。综上所述，atnoa1参与调节了SA诱导的根波动性生长，可能依赖于其对SA引起的根内生长素含量及分布的变化调节，证实SA并不直接影响atnoa1的GTPase活性实现，可能通过间接调节方式作用于atnoa1，同时排除了NO在SA调节根波动性生长的可能作用。

关键词： atnoa1 cGTPase 水杨酸根波动性生长

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