小麦糊粉层细胞论文-朱东波

小麦糊粉层细胞论文-朱东波

导读:本文包含了小麦糊粉层细胞论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:SO_2,H_2S,小麦糊粉层,小麦胚根

小麦糊粉层细胞论文文献综述

朱东波[1](2015)在《SO_2延缓小麦糊粉层细胞程序性死亡及缓解铝胁迫的机制研究》一文中研究指出禾谷类种子萌发后期,在糊粉层细胞完成水解酶的合成与分泌之后,糊粉层细胞会自主有序地发生死亡,这种类型的细胞死亡属于细胞程序性死亡(programmed cell death, PCD)。禾谷类种子的糊粉层细胞已成为研究植物细胞程序性死亡的模式细胞。本论文以小麦糊粉层为研究材料,考察了SO2供体(NaHSO3:Na2SO3)对糊粉层细胞程序性死亡进程的影响及相关的调节机理。结果表明,经SO2供体处理小麦糊粉层细胞,可明显延缓其细胞程序性死亡的进程,且呈一定的浓度效应。与对照相比,经过不同浓度SO2供体(10、50、100μM)处理糊粉层细胞均可延缓其细胞死亡,其中100μM SO2供体延缓细胞死亡的效果最为显着。100μM SO2供体能延缓糊粉层细胞可溶性蛋白的降解,延缓细胞内蛋白质贮藏液泡(protein storage vacuoles, PSV)的扩大。此外,SO2还能延缓糊粉层细胞DNA降解。我们研究发现,SO2能显着提高糊粉层细胞硫代谢相关基因TaSultri4;1α、TaSiR、TaOASTL、TaCoA、TaGHPOD表达水平,抑制TaSultri;1, TaAPR基因表达。活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)的迸发是糊粉层细胞程序性死亡的一个显着事件,大量的ROS会加快糊粉层细胞的程序性死亡进程。本文对SO2是否作为一种抗氧化信号分子参与调控ROS的水平,进而介导了糊粉层细胞程序性死亡,进行了相关研究。结果表明,SO2可以明显减少程序性死亡进程中的小麦糊粉层细胞内过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(·O2-)等活性氧含量,提高糊粉层细胞内过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等相关酶活性,上调CAT、APX及SOD酶的基因表达,表明S02具有抗氧化信号,参与调控小麦糊粉层细胞程序性死亡进程,行使其延长糊粉层细胞存活时间等生理功能。硫化氢(Hydrogen Sulfide, H2S)是植物体内继CO、NO的第叁种气体信号分子,而SO2供体(NaHSO3:Na2SO3)在植物细胞中亚硫酸还原酶的作用下生成H2S,本文对SO2是否通过H2S信号通路,调控小麦糊粉层细胞程序性死亡进程,进行了相关研究。H2S处理小麦糊粉层细胞实验结果表明,糊粉层细胞死亡率显着降低,内源H2S及NO的含量明显提高。而在NO清除剂(Carboxy-cPTIO, cPTIO)的条件下,H2S处理的小麦糊粉层细胞死亡率明显上升,其内源H2S含量明显下降,其抗氧化相关基因TaCAT、TaAPX、TaSOD的表达水平均有所下降。SO2处理糊粉层后,内源H2S及NO含量也显着提高,且NO清除剂和SO2处理小麦糊粉层,其内源H2S含量减少,抗氧化基因TaCAT、TaAPX、 TaSOD表达水平明显下降。这表明SO2通过H2S信号通路,产生内源NO以及H2S,然后通过内源信号分子调控抗氧化酶相关基因表达,最后延缓小麦糊粉层细胞程序性死亡。本文还对H2S调控小麦种子淀粉酶活性的影响进行了研究。结果表明,H2S可以提高β-淀粉酶的活性,并呈一定的剂量效应,与对照相比,不同浓度的H2S供体(0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5、2.0 mM)均可以提高β-淀粉酶的活性,其中1.5 mM的H2S供体提高小麦种子β-淀粉酶活性最为明显。进一步研究表明,H2S可以明显提高自由态β-淀粉酶的活性以及结合态β-淀粉酶的活性。与H2S作用类似,0.8mM SO2也可以明显提高小麦种子结合态β-淀粉酶的活性。本文对S02是否缓解铝胁迫小麦胚根的毒害作用进行了相关研究。结果表明,0.4mM Al对小麦胚根生长具有明显抑制作用;而且1.0mM SO2对小麦胚根生长没有明显的毒害作用,S02可缓解铝胁迫小麦胚根生长的毒害作用。进一步研究表明,S02可以减少铝胁迫小麦胚根的ROS的积累,缓解铝胁迫小麦胚根膜损伤,减少胚根的铝累积。另外,本论文还对S02调控铝胁迫小麦胚根的铝诱导基因的表达进行了研究,结果表明,S02可以明显减少铝诱导基因TaWalil,TaWali2、 TaWali3、TaWali5、TaWali6、TaALMT1的基因表达量。综上所述,SO2减少活性氧的积累、提高硫代谢基因的表达、提高淀粉酶的活性,可达到延缓糊粉层细胞的死亡,缓解铝胁迫胚根的生长,从而提高小麦种子萌发及生长。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2015-04-01)

武明珠[2](2012)在《血红素加氧酶/一氧化碳和氢气调控小麦糊粉层细胞α-淀粉酶基因表达以及细胞程序性死亡的分子机理》一文中研究指出已经知道谷类糊粉层细胞可以作为一个独立的系统研究各种外加信号。由于其对GA和ABA响应的差异,糊粉层细胞已经成为研究植物激素调控细胞程序性死亡(programmed cell death, PCD)以及相关基因表达的一个模式系统。血红素加氧酶(heme oxygenase, HO, EC1.14.99.3)催化血红素(hemin)产生一氧化碳(carbon monoxide, CO).最近的研究发现HO/CO和一氧化氮(nitric oxide, NO)作用相类似,具有调控植物生长发育和抗逆的特性。在动物中的研究还发现氢气(hydrogen, H2)可以作为一种潜在的抗氧化物质,可以减轻活性氧(reactive oxygen species, ROS)造成的氧化伤害,但在植物中的生理作用不明。因此,本论文探讨了HO/CO和H2调控小麦糊粉层细胞α-淀粉酶基因表达以及PCD的分子机理。主要研究结果如下:1.以小麦糊粉层细胞的α-Amy2/54基因为分子探针研究一氧化氮(NO)/环鸟苷酸(cGMP)和血红素加氧酶-1(HO-1)的相互作用。研究发现释放NO的化合物sodium nitroprusside (SNP)和spermine NONOate (NONOate)均能以GA依赖的方式上调a-Amy2/54基因表达和α-淀粉酶的活性。HO-1的诱导剂氯化血红素(hemin)以及HO代谢产物CO也具有和NO相类似的作用。SNP对a-Amy2/54基因表达和酶活性的诱导作用能被cGMP的类似物8-Br-cGMP (8-Br)模拟;上述SNP/8-Br的作用被HO-1的专一性抑制剂ZnPPIX部分阻断,CO则可以逆转ZnPPIX作用。SNP和8-Br能上调HO-1的基因表达和酶活性,其中SNP的诱导作用则能被NO清除剂cPTIO和鸟苷酸环化酶的抑制剂LY83583抑制。分子生物学的证据表明GA和SNP、8-Br或cO共处理能上调GA诱导的GAMYB的基因表达和下调ABA引发的PKABA1的基因表达;GA和cPTIO、LY83583或ZnPPIX共处理则具有相反的效果。上述结果暗示在GA处理的小麦糊粉层中,HO-1可能参与NO/cGMP对a-Amy2/54基因表达的诱导作用。2.已经知道,HO-1在动植物中具有抵御各种胁迫和氧化伤害的作用。以小麦糊粉层细胞为实验材料,我们首先证明GA促进糊粉层细胞PCD,而ABA则具有抑制效应。GA处理后期的小麦糊粉层细胞HO活性和HO-1蛋白表达量均低于ABA处理。HO-1抑制剂ZnPPIX的预处理不仅能够降低HO的活性,同时也能加速GA诱导的小麦糊粉层细胞PCD。HO-1诱导物hematin以及HO产物CO水溶液和GA组合处理,不仅能上调HO的表达,还能延迟GA诱导的PCD;但是上述效应能够被ZnPPIX所逆转,说明HO上调表达能够延迟小麦糊粉层细胞的PCD。过氧化氢(H202)的含量和HO活性以及基因表达则呈现相反的效应,药理学实验证明清除或者提高H202含量可以延迟或者加速小麦糊粉层细胞的PCD. CO和BR能够上调CAT和APX的酶活性和基因表达,这可能与H202的含量降低相关。叁种已知的抗氧化剂BHT、DTT和AsC能够延迟PCD,并且能够模拟hematin和CO的作用,包括上调HO的表达。总之,HO的上调表达延迟PCD的发生可能与H202的含量下降有关。3.在小麦的糊粉层细胞中,我们的研究发现动物中HO的诱导物CoCl2和CoPPIX预处理能够延缓GA诱导的PCD; ZnPPIX预处理不仅能够降低HO的活性,还能够加速糊粉层细胞的PCD. HO的代谢产物BR和CO的水溶液预处理则具有与CoCl2和CoPPIX相类似的效果,CO预处理也能上调HO的活性。CoCl2、CoPPIX、CO和BR预处理,都能下调GA诱导的NADPH氧化酶的基因表达和超氧阴离子(O2·-)的含量,上调SOD、CAT和APX的基因表达和酶活性,同时降低O2·-产生速率和H202的含量。因此我们提出:CoCl2和CoPPIX预处理诱导的HO的上调表达以及延迟的小麦糊粉层细胞的PCD可能与ROS含量下降有关。4.小麦糊粉层细胞中内源H2的含量随着GA处理的时间延长程呈现不断下降的趋势;应用外源H2水溶液和GA共处理则能延缓小麦糊粉层细胞的PCD。H2处理降低ABA和GA处理的糊粉层细胞原生质体中ROS的含量,以及小麦糊粉层细胞中超氧阴离子(O2·-)、H2O2和TBARS的含量。上述作用可能与H2能提高APX、CAT和SOD的基因表达和酶活性以及降低NADPH氧化酶的基因表达有关。研究还发现,H2对ROS中氧化性最强的羟自由基(·OH)具有直接的清除作用,从而提高糊粉层细胞的存活率。另外H2对亚硝酸阴离子(ONOO-)诱导的小麦糊粉层细胞PCD也具有明显的延缓作用。总之,我们推测H2延缓糊粉层细胞PCD的发生可能与其作为一种有效的抗氧化剂,通过迅速的扩散并通过细胞膜,从而直接清除·OH或通过调控抗氧化系统降低02‘-和H202的含量有关。(本文来源于《南京农业大学》期刊2012-11-01)

小麦糊粉层细胞论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

已经知道谷类糊粉层细胞可以作为一个独立的系统研究各种外加信号。由于其对GA和ABA响应的差异,糊粉层细胞已经成为研究植物激素调控细胞程序性死亡(programmed cell death, PCD)以及相关基因表达的一个模式系统。血红素加氧酶(heme oxygenase, HO, EC1.14.99.3)催化血红素(hemin)产生一氧化碳(carbon monoxide, CO).最近的研究发现HO/CO和一氧化氮(nitric oxide, NO)作用相类似,具有调控植物生长发育和抗逆的特性。在动物中的研究还发现氢气(hydrogen, H2)可以作为一种潜在的抗氧化物质,可以减轻活性氧(reactive oxygen species, ROS)造成的氧化伤害,但在植物中的生理作用不明。因此,本论文探讨了HO/CO和H2调控小麦糊粉层细胞α-淀粉酶基因表达以及PCD的分子机理。主要研究结果如下:1.以小麦糊粉层细胞的α-Amy2/54基因为分子探针研究一氧化氮(NO)/环鸟苷酸(cGMP)和血红素加氧酶-1(HO-1)的相互作用。研究发现释放NO的化合物sodium nitroprusside (SNP)和spermine NONOate (NONOate)均能以GA依赖的方式上调a-Amy2/54基因表达和α-淀粉酶的活性。HO-1的诱导剂氯化血红素(hemin)以及HO代谢产物CO也具有和NO相类似的作用。SNP对a-Amy2/54基因表达和酶活性的诱导作用能被cGMP的类似物8-Br-cGMP (8-Br)模拟;上述SNP/8-Br的作用被HO-1的专一性抑制剂ZnPPIX部分阻断,CO则可以逆转ZnPPIX作用。SNP和8-Br能上调HO-1的基因表达和酶活性,其中SNP的诱导作用则能被NO清除剂cPTIO和鸟苷酸环化酶的抑制剂LY83583抑制。分子生物学的证据表明GA和SNP、8-Br或cO共处理能上调GA诱导的GAMYB的基因表达和下调ABA引发的PKABA1的基因表达;GA和cPTIO、LY83583或ZnPPIX共处理则具有相反的效果。上述结果暗示在GA处理的小麦糊粉层中,HO-1可能参与NO/cGMP对a-Amy2/54基因表达的诱导作用。2.已经知道,HO-1在动植物中具有抵御各种胁迫和氧化伤害的作用。以小麦糊粉层细胞为实验材料,我们首先证明GA促进糊粉层细胞PCD,而ABA则具有抑制效应。GA处理后期的小麦糊粉层细胞HO活性和HO-1蛋白表达量均低于ABA处理。HO-1抑制剂ZnPPIX的预处理不仅能够降低HO的活性,同时也能加速GA诱导的小麦糊粉层细胞PCD。HO-1诱导物hematin以及HO产物CO水溶液和GA组合处理,不仅能上调HO的表达,还能延迟GA诱导的PCD;但是上述效应能够被ZnPPIX所逆转,说明HO上调表达能够延迟小麦糊粉层细胞的PCD。过氧化氢(H202)的含量和HO活性以及基因表达则呈现相反的效应,药理学实验证明清除或者提高H202含量可以延迟或者加速小麦糊粉层细胞的PCD. CO和BR能够上调CAT和APX的酶活性和基因表达,这可能与H202的含量降低相关。叁种已知的抗氧化剂BHT、DTT和AsC能够延迟PCD,并且能够模拟hematin和CO的作用,包括上调HO的表达。总之,HO的上调表达延迟PCD的发生可能与H202的含量下降有关。3.在小麦的糊粉层细胞中,我们的研究发现动物中HO的诱导物CoCl2和CoPPIX预处理能够延缓GA诱导的PCD; ZnPPIX预处理不仅能够降低HO的活性,还能够加速糊粉层细胞的PCD. HO的代谢产物BR和CO的水溶液预处理则具有与CoCl2和CoPPIX相类似的效果,CO预处理也能上调HO的活性。CoCl2、CoPPIX、CO和BR预处理,都能下调GA诱导的NADPH氧化酶的基因表达和超氧阴离子(O2·-)的含量,上调SOD、CAT和APX的基因表达和酶活性,同时降低O2·-产生速率和H202的含量。因此我们提出:CoCl2和CoPPIX预处理诱导的HO的上调表达以及延迟的小麦糊粉层细胞的PCD可能与ROS含量下降有关。4.小麦糊粉层细胞中内源H2的含量随着GA处理的时间延长程呈现不断下降的趋势;应用外源H2水溶液和GA共处理则能延缓小麦糊粉层细胞的PCD。H2处理降低ABA和GA处理的糊粉层细胞原生质体中ROS的含量,以及小麦糊粉层细胞中超氧阴离子(O2·-)、H2O2和TBARS的含量。上述作用可能与H2能提高APX、CAT和SOD的基因表达和酶活性以及降低NADPH氧化酶的基因表达有关。研究还发现,H2对ROS中氧化性最强的羟自由基(·OH)具有直接的清除作用,从而提高糊粉层细胞的存活率。另外H2对亚硝酸阴离子(ONOO-)诱导的小麦糊粉层细胞PCD也具有明显的延缓作用。总之,我们推测H2延缓糊粉层细胞PCD的发生可能与其作为一种有效的抗氧化剂,通过迅速的扩散并通过细胞膜,从而直接清除·OH或通过调控抗氧化系统降低02‘-和H202的含量有关。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

小麦糊粉层细胞论文参考文献

[1].朱东波.SO_2延缓小麦糊粉层细胞程序性死亡及缓解铝胁迫的机制研究[D].合肥工业大学.2015

[2].武明珠.血红素加氧酶/一氧化碳和氢气调控小麦糊粉层细胞α-淀粉酶基因表达以及细胞程序性死亡的分子机理[D].南京农业大学.2012

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