【摘要】：植物的生長發(fā)育受到不可預測的生物和非生物脅迫的影響。為了在多變的環(huán)境中生存下來,植物必須進化出強大的適應機制。活性氧和植物激素是植物響應生物和非生物脅迫的重要因素,活性氧與植物激素途徑的相互作用,加強了植物對不利環(huán)境的適應。在非生物脅迫中,低溫脅迫是限制作物產量的主要脅迫條件之一。低溫會嚴重影響植物生長,發(fā)育和地理分布,大幅度的削弱作物產量和品質。與其它植物激素相比,生長素在調節(jié)植物的生長發(fā)育方面發(fā)揮著重要作用,但是,有關外源生長素在響應低溫下作用的報道卻很少,有研究指出,植物在低溫下的生長發(fā)育與生長素響應可能存在某種聯(lián)系。本實驗以生長素類人工合成劑α-萘乙酸模擬生長素,以白菜型冬油菜‘隴油6號’為研究材料,采用組織化學染色,植物生理生化和分子生物學技術相結合的方法,研究了外源NAA對低溫脅迫下油菜的活性氧分布、抗氧化酶活性和滲透調節(jié)物質含量的影響,以及對NADPH氧化酶基因、抗氧化酶基因、抗寒轉錄因子和MAP激酶基因轉錄水平的影響,主要結論如下:1、采用組織化學染色的方法,對油菜根尖進行觀察,染色結果顯示,油菜根系ROS的分布在不同處理下存在差異,低溫脅迫下根尖ROS積累與對照相比顯著增加,并且ROS的分布最廣,而在低溫脅迫的同時添加外源NAA可以降低ROS的積累,表明外源NAA通過調節(jié)油菜ROS的變化來適應低溫環(huán)境。此外,低溫脅迫引起油菜根部質膜損傷,在低溫脅迫下同時添加外源NAA緩解了油菜根部質膜的損傷程度。2、低溫脅迫下油菜葉片游離脯氨酸和可溶性糖含量升高,外源NAA和低溫復合處理后與單獨低溫相比,其兩者的含量顯著升高,表明油菜可以通過外源NAA提高滲透調節(jié)物質的含量來抵御低溫環(huán)境。低溫脅迫下油菜葉片葉綠素含量降低,在低溫脅迫的同時添加外源NAA引起了葉綠素含量的升高。低溫脅迫誘導了丙二醛的積累,外源NAA和低溫脅迫復合處理后丙二醛積累減少,表明油菜葉片的膜脂過氧化損傷程度降低。3、NADPH氧化酶基因(Rboh A-Rboh G)、抗氧化酶基因(CAT、SOD、APX和GR)、抗寒轉錄因子(ICE1和CBF)和MAP激酶基因(MPK3、MPK4和MPK6)受到低溫誘導,與單獨低溫脅迫相比,外源NAA提高了低溫脅迫下以上基因的轉錄水平,表明這些基因在油菜抵御低溫脅迫中發(fā)揮了重要作用,在外源NAA和低溫脅迫的復合處理中分別加入DPI(NADPH氧化酶抑制劑)、DMTU(H2O2清除劑)、U0126(MAPKK專一性阻斷劑)和Tungstate(硝酸還原酶抑制劑)處理后,這些基因的表達量與復合處理相比發(fā)生了不同程度的下降,表明NADPH氧化酶、H2O2、MAP激酶信號途徑和NO分別參與了外源NAA對低溫脅迫的調控。
【學位授予單位】：西北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S565.4
【圖文】：

性氧性氧在植物中的產生氧是氧氣衍生的小分子，包括氧自由基：超氧陰離子（O2.-），過氧化氫（H2O2）和烷氧基，以及某些非氧化性的氧化中介基，例如次氯酸（HClO），臭氧（O3），單線態(tài)氧（1O2）和過氧化氫產生通常是一系列的反應，從超氧化物的形成開始，超氧化物為過氧化氫，特別是在低 pH 值或超氧化物歧化酶催化的條件中的其它成分，包括一氧化氮（NO）形成過氧亞硝酸鹽的過物酶催化過氧化氫形成次氯酸，鐵催化的芬頓反應產生羥自要的活性氧分子包括超氧陰離子，羥自由基，單線態(tài)氧和過氧各種細胞區(qū)室（詳見圖 1.1）[3]，主要是葉綠體、線粒體、過網、質膜、細胞壁和質外體。

氫和超氧陰離子分布的影響3.1.1 外源 NAA 處理對低溫脅迫下油菜根系總活性氧分布的影響DCFH-DA 作為活性氧熒光探針，可以用來檢測細胞內活性氧的分布，其本身沒有熒光，可以自由穿過細胞膜，進入細胞內后，被細胞內的酯酶水解生成DCFH，而 DCFH 不能通透細胞膜，從而使探針很容易被裝載到細胞內，細胞內的活性氧可以氧化無熒光的 DCFH 生成有熒光的 DCF[128]。如圖 3.1 所示，熒光探針 DCFH-DA 可以檢測總 ROS，油菜根系經 NAA 處理 24h 后，油菜根系熒光強度與對照相比稍有增加。低溫（4℃）處理 24 h 后，與對照相比，熒光強度明顯加強，分生區(qū)和伸長區(qū)的總 ROS 積累增加。而 NAA 和低溫（4℃）復合處理24 h 后，熒光強度比單獨低溫脅迫下明顯減弱，伸長區(qū)的總 ROS 積累降低。以上結果表明：油菜根系總 ROS 的分布在不同處理下存在差異，外源 NAA可以誘導油菜根尖總 ROS 的少量積累，單獨低溫脅迫下根尖總 ROS 積累增加，并且總 ROS 的分布最廣，而外源 NAA 可以降低低溫脅迫下總 ROS 的積累。

【參考文獻】

相關期刊論文 前7條

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本文編號：2726105