發(fā)布時間：2020-04-09 18:06

【摘要】：線粒體是氧化還原代謝過程重要的細胞器,是細胞內合成ATP與氧化磷酸化的主要場所。過氧化物酶(Prxs)是一種基于硫醇的家族過氧化物酶,在活性氧(ROS)和NO信號通路相互作用中扮演著重要角色。一氧化氮(NO)是復雜信號轉導過程中重要的分子,NO與活性氧(ROS)是應激條件下誘導信號轉導的重要組成部分。目前對于NO與線粒體的研究主要集中于NO與線粒體呼吸、線粒體抗氧化系統(tǒng)等方面,而對線粒體氧化還原信號的影響鮮有報道。開展外源NO與冷信號對線粒體氧化還原信號相互作用的研究,有助于明確氧化還原代謝在果實采后貯藏的作用,以及NO與冷信號對線粒體氧化還原代謝的調控機理,對于維持果實采后品質,延長果實采后貯藏時間具有重要的意義。為了深入研究2-Cys Prx基因調控桃果實氧化還原信號分子作用機制,本研究以肥城桃果實為實驗材料,結合了PCR技術和RT-PCR等技術通過體外克隆的方法得到桃果實2-Cys Prx基因。對該序列分析,2-Cys Prx基因全長1424 bp,其中編碼區(qū)813 bp,共編碼270個氨基酸,蛋白分子量為29.7 kDa。通過在線軟件對其分子結構進行分析,2-Cys Prx蛋白分子式為C_(1342)H_(2110)N_(348)O_(403)S_4,理論等電點為6.23,為親水性膜外蛋白。系統(tǒng)進化樹分析表明,肥城桃果實2-Cys Prx蛋白與櫻桃的親緣關系最近。體外構建表達載體pET-30a-2-Cys Prx成功在大腸桿菌BL21中表達。外源NO對2-Cys Prx基因表達量的研究發(fā)現(xiàn),NO延緩了冷藏和常溫貯藏期間2-Cys Prx基因轉錄量的下降,而c-PTIO處理促進了該基因轉錄量的下降。外源NO對線粒體內源NO及氧化還原信號關鍵物質的研究結果表明,外源NO提高了貯藏期間S-亞硝基谷胱甘肽還原酶(GSNOR)的活性,GSNOR活性的上調導致了S-亞硝基硫醇(RSNOs)的積累,因此桃果實線粒體內源NO處于較低的水平。在對線粒體氧化還原信號關鍵物質的研究發(fā)現(xiàn),隨著貯藏時間的延長,外源NO降低了線粒體NAD(P)H的含量,增加了NAD(P)~+/NAD(P)H ratio,使桃果實線粒體氧化還原電勢處于較高水平,維持了氧化還原的平衡狀態(tài)。此外,外源NO能夠促進桃果實線粒體ATP的產生,下調ADP/ATP ratio,保持線粒體能量在較高水平。對線粒體關鍵酶活Mn-SOD活性的測定發(fā)現(xiàn),NO降低了桃果實Mn-SOD活性,保護線粒體免受氧化應激損傷。植物有自我調節(jié)抗冷機制、接受低溫刺激信號以抵御低溫的能力。本研究對不同溫度貯藏下線粒體氧化還原關鍵物質的分析發(fā)現(xiàn),冷藏條件線粒體內源NO含量高于常溫條件。外源NO處理后,低溫冷藏降低了桃果實線粒體NAD~+/NADH ratio,提高了線粒體的能量水平,維持線粒體氧化還原的平衡,說明外源NO處理能夠有效減緩桃果實冷脅迫的影響。此外,冷藏條件下GSNOR活性維持在較高水平。結果表明外源NO與冷信號通過調控線粒體內源NO含量、線粒體氧化還原信號關鍵物質及能量水平來維持線粒體氧化還原平衡狀態(tài),進而延緩細胞凋亡,延長桃果實貯藏期。
【圖文】：

桃果實總RNA的1%瓊脂糖凝膠電泳圖

圖 3 2-Cys Prx 溫度梯度 PCR 產物的 1% 瓊脂糖凝膠電泳圖1: Marker 2000; 2: 58.0 °C; 3: 57.5 °C; 4: 56.6 °C;5: 55.2 °C; 6: 53.5 °C; 7: 52.3 °C; 8: 51.4 °C; 9: 51.0 °C。 (w/v) agarose gel eletrophoresis of 2-Cys Prx gene temperature gradient PCR prod1: Marker 2000; 2: 58.0 °C; 3: 57.5 °C; 4: 56.6 °C;5: 55.2 °C; 6: 53.5 °C; 7: 52.3 °C; 8: 51.4 °C; 9: 51.0 °C。x 基因全長的獲取
【學位授予單位】：山東農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S662.1

【參考文獻】

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1 孫亮亮;劉陽陽;張?zhí)O;王如玲;馬金虎;徐進;;一氧化氮參與調控鑭誘導的擬南芥主根生長的生理與分子機理[J];山西農業(yè)大學學報(自然科學版);2017年12期

2 夏循禮;;氧化磷酸化的呼吸鏈途徑模式概論[J];生命的化學;2017年04期

3 劉世拓;肖棟;許玉超;侯喜林;徐瑋瑋;韓克;董慧杰;胡春梅;;不結球白菜過氧化還原蛋白基因Brc2-Cys Prx的克隆和表達分析[J];南京農業(yè)大學學報;2017年01期

4 陳蓮;王璐璐;林河通;林藝芬;陳藝暉;;1-MCP延緩采后臺灣青棗果實衰老及其與能量代謝的關系[J];熱帶作物學報;2017年01期

5 霍晨敏;湯文強;;植物冷信號傳導機制研究進展[J];生物技術通報;2016年10期

6 馬金虎;邢國芳;楊小環(huán);王玉國;杜慧玲;;外源EBR和NO信號對低溫脅迫下玉米種胚抗氧化系統(tǒng)和低溫響應基因表達的影響[J];應用生態(tài)學報;2015年05期

7 徐婷;李華;魯姍姍;張紅旗;葛均波;;線粒體電子傳遞呼吸鏈及其生物學意義的研究進展[J];復旦學報(醫(yī)學版);2015年02期

8 左建儒;陳凡;;中國科學家在植物應答低溫信號研究中取得突破性進展[J];植物學報;2015年02期

9 陳麗云;張正紅;王正朝;;NADPH氧化酶與ROS信號區(qū)域化[J];中國生物化學與分子生物學報;2014年02期

10 何旭峰;彭煥;彭德良;黃文坤;賀文婷;丁中;;馬鈴薯腐爛莖線蟲2-Cys型過氧化物還原酶基因的克隆及低劑量殺線蟲劑對其表達的影響[J];農業(yè)生物技術學報;2013年06期

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1 金峰;冷誘導解除銀腺楊（P.alba×P.glandulosa）休眠過程中莖部形成層的蛋白質組學研究[D];東北農業(yè)大學;2016年

2 陳子n，

本文編號：2621085