本文關鍵詞：外源水楊酸對高溫脅迫下葡萄幼苗生理特性的影響及誘導的蛋白激酶性質(zhì)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：為了明確外源水楊酸(salicylic acid,SA)對高溫脅迫下葡萄幼苗耐熱性和膜脂過氧化以及抗壞血酸-谷胱甘(ascorbate-glutathione,As A-GSH)循環(huán)代謝的影響;探明不同底物、不同處理時間、不同金屬離子及濃度以及不同腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)濃度對蛋白激酶活性的影響;探明高溫和外源SA誘導的蛋白激酶類型。本試驗以兩年生克瑞森無核葡萄苗為試驗材料,探討了外源SA對高溫脅迫下葡萄幼苗生理特性及其誘導的蛋白激酶性質(zhì)。主要的研究內(nèi)容和研究結果如下:1.高溫脅迫下,葡萄幼苗葉片內(nèi)丙二醛含量和電解質(zhì)滲透率隨著脅迫時間的延長而增加。噴施外源SA可以減少高溫脅迫下丙二醛含量和電解質(zhì)滲透率的增加量,特別是脅迫時間超過60min時,外源SA能夠顯著地降低丙二醛含量和電解質(zhì)滲透率的增加量,從而有效保護了細胞膜的完整性;外源SA在高溫脅迫下能夠維持較高的超氧化物歧化酶(superoxidase,SOD)、過氧化物酶(peroxidase,POD)、過氧化氫酶(catalase,CAT)活性,并且隨著脅迫時間的延長(120min)外源SA可以顯著提高SOD、POD、CAT等細胞保護酶活性的增加量,增強了清除細胞內(nèi)活性氧和自由基的能力;葡萄幼苗葉片的過氧化氫含量和超氧陰離子產(chǎn)生速率隨著脅迫時間的延長而增加,葉片噴施外源SA能夠顯著減少過氧化氫含量和超氧陰離子產(chǎn)生速率,降低了膜脂過氧化程度,提高了葡萄幼苗的耐熱性。2.高溫脅迫條件下,葡萄幼苗葉片內(nèi)的游離脯氨酸含量隨著脅迫時間的延長而增加,可溶性蛋白含量隨著脅迫時間的延長出現(xiàn)先增加后降低的變化趨勢,在脅迫60 min時可溶性蛋白含量增加到最大。高溫脅迫和外源SA均可以誘導刺激葡萄葉片蛋白激酶的活性,蛋白酶活性也出現(xiàn)了隨著脅迫時間的延長先增加后降低的變化趨勢,且蛋白激酶活性的變化與可溶性蛋白含量變化具有高度的一致性,即脅迫60 min時可溶性蛋白含量增加到最大時,蛋白激酶活性也同時增高到最大值。3.高溫脅迫下,葡萄幼苗葉片內(nèi)抗壞血酸(ascorbate,As A)在脅迫初期下降,高溫抑制了As A的合成速度,As A含量有所下降。隨后可能由于是葡萄對高溫的適應性反應,As A含量升高,脅迫時長達到120min后As A含量又顯著降低,其可能原因是長時間的高溫加劇了活性氧代謝失衡,產(chǎn)生大量的自由基,As A作為抗氧化劑參與了自由基的猝滅,因此其含量降低。隨著脅迫時間延長增加,外源SA可以促進還原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量的積累,降低氧化型谷胱甘肽(oxidativeglutathione,GSSG)的含量。高溫脅迫下噴施150μmol/LSA可以促進葡萄幼苗As A-GSH循環(huán)系統(tǒng)中As A、GSH含量的積累量,外源SA可以維持較高的As A-GSH循環(huán)系統(tǒng)中抗壞血酸過氧化物酶(ascorbic acid peroxidase,APX)、脫氫抗壞血酸還原酶(dehydroascorbate reductase,DHAR)、單脫氫抗壞血酸還原酶(monodehydroascorbate reductase,MDHAR)、谷胱甘肽還原酶(glutathionereductase,GR)活性,降低較長時間高溫脅迫(240min)下脫氫抗壞血酸(DHA)的含量,促進As A-GSH循環(huán)的快速有效的運轉(zhuǎn),降低植株的氧化傷害,緩解高溫脅迫對葡萄幼苗的傷害作用。4.高溫和外源SA誘導的葡萄幼苗葉片中存在著能以髓鞘堿性蛋白(myelin basic protein,MBP)為底物,促進蛋白質(zhì)的磷酸化反應的蛋白激酶;建立了葡萄高溫脅迫下蛋白質(zhì)磷酸化反應實驗體系:以MBP為磷酸化底物,反應時間以10min為最好;ATP適宜濃度為50μmol/L時,Mg2+對于激活SA預處理和高溫脅迫誘導產(chǎn)生的蛋白激酶活性發(fā)揮具有重要作用,其濃度并非越高越好,但其適宜的濃度需要限定在一定范圍,蛋白激酶活性會隨著Mg2+濃度過大反而下降,最佳的Mg2+濃度以5.0mmol/L為宜。5.利用生物化學手段,采用專一作用底物MBP,利用蛋白激酶抑制劑W7和PD98059以及專一性蛋白磷酸酶YOP及其抑制劑Na3VO4,對高溫脅迫和外源SA誘導的蛋白激酶性質(zhì)進行了探索,初步推斷出高溫脅迫和外源SA處理條件下都可以誘導以MBP為磷酸化底物的蛋白激酶,且這兩者誘導的激酶同屬MAPK類型。
【關鍵詞】：外源SA 葡萄幼苗 膜脂過氧化 蛋白激酶 AsA-GSH循環(huán)
【學位授予單位】：石河子大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S663.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 縮略語表13-15
• 引言15-16
• 第一章 文獻綜述16-31
• 1.高溫脅迫對植物生長和產(chǎn)量的影響16-17
• 2.高溫逆境脅迫對植物生理特性的影響17-23
• 2.1 高溫逆境對植物體內(nèi)脯氨酸含量和蛋白含量的影響17-20
• 2.2 高溫逆境對植物細胞膜脂過氧化的影響20-21
• 2.3 高溫逆境對細胞膜保護酶系統(tǒng)的影響21-22
• 2.4 高溫逆境對As A-GSH循環(huán)代謝系統(tǒng)的影響22-23
• 3.SA對植物的抗熱性的影響23-25
• 4.高溫脅迫下的信號轉(zhuǎn)導25-27
• 5.高溫及SA誘導的蛋白激酶及蛋白質(zhì)磷酸化27-29
• 5.1 植物MAPK及其在植物細胞信號轉(zhuǎn)導中的作用28-29
• 5.2 植物鈣依賴性蛋白激酶(CDPK)及其在信號轉(zhuǎn)導中的作用29
• 6.研究展望29-31
• 第二章 高溫脅迫下外源SA對葡萄幼苗膜脂過氧化的影響31-43
• 1.材料與方法31-33
• 1.1 試驗材料的培養(yǎng)31
• 1.2 試驗設計31-32
• 1.3 實驗指標及測定方法32-33
• 1.3.1 蛋白提取液的制備及蛋白激酶活性的測定32
• 1.3.2 抗氧化酶活性測定32-33
• 1.3.3 電解質(zhì)滲透率和丙二醛含量的測定33
• 1.3.4 可溶性蛋白含量和游離脯氨酸含量的測定33
• 1.3.5 過氧化氫含量及超氧陰離子產(chǎn)生速率的測定33
• 1.4 數(shù)據(jù)分析33
• 2.結果與分析33-40
• 2.1 高溫脅迫下，外源SA預處理對葡萄幼苗丙二醛含量和電解質(zhì)滲透率的影響33-35
• 2.2 外源SA預處理對高溫脅迫下葡萄幼苗可溶性蛋白和游離脯氨酸含量的影響35-36
• 2.3 外源SA預處理對高溫脅迫下葡萄幼苗蛋白激酶活性的影響36-37
• 2.4 外源SA對高溫脅迫下葡萄幼苗葉片SOD、POD、CAT活性的影響37-39
• 2.5 外源SA對高溫脅迫下葡萄幼苗葉片過氧化氫含量和超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率的影響39-40
• 3 討論40-42
• 4 本章小結42-43
• 第三章 SA對高溫脅迫下葡萄葉片As A-GSH循環(huán)代謝的影響43-53
• 1.材料與方法43
• 1.1 試驗材料培養(yǎng)、處理及試驗設計43
• 1.2 測定的指標及方法43
• 1.2.1 抗氧化物質(zhì)含量43
• 1.2.2 酶活性的測定43
• 1.3 數(shù)據(jù)處理43
• 2.結果與分析43-50
• 2.1 外源SA對高溫脅迫下葡萄幼苗葉片內(nèi)As A含量的影響43-44
• 2.2 外源SA對高溫脅迫下葡萄幼苗葉片內(nèi)DHA含量的影響44-45
• 2.3 外源SA對高溫脅迫下葡萄幼苗葉片內(nèi)GSSG含量的影響45
• 2.4 外源SA對高溫脅迫下葡萄幼苗葉片內(nèi)GSH含量的影響45-46
• 2.5 外源SA對高溫脅迫下葡萄幼苗葉片內(nèi)APX活性的影響46-47
• 2.6 外源SA對高溫脅迫下葡萄幼苗葉片內(nèi)GR活性的影響47
• 2.7 外源SA對高溫脅迫下葡萄幼苗葉片內(nèi)MDHAR活性的影響47-48
• 2.8 外源SA對高溫脅迫下葡萄幼苗葉片內(nèi)DHAR活性的影響48
• 2.9 外源SA對高溫脅迫下葡萄幼苗葉片As A/DHA的影響48-49
• 2.10外源SA對高溫脅迫下葡萄幼苗葉片GSH/GSSG的影響49-50
• 3.討論50-52
• 4.本章小結52-53
• 第四章 不同條件對高溫及外源SA誘導的蛋白激酶活性影響53-67
• 1.材料與方法53-57
• 1.1 試驗材料的培養(yǎng)53
• 1.2 實驗處理及取樣53-54
• 1.3 蛋白提取液的制備54
• 1.4 可溶性蛋白含量的測定54
• 1.5 不同實驗條件下蛋白激酶活性的測定54-57
• 1.5.1 不同底物種類及濃度的蛋白激酶活性54-55
• 1.5.2 不同 ATP 濃度的蛋白激酶活性55-56
• 1.5.3 不同的反應時間56
• 1.5.4 不同的離子及其濃度56-57
• 2.結果與分析57-64
• 2.1 MBP和Histone-III對蛋白激酶活性的影響57-59
• 2.1.1 以MBP為底物時蛋白激酶活性的變化57-58
• 2.1.2 以Histone-III為底物時蛋白激酶活性的變化58-59
• 2.2 不同反應時間對蛋白激酶活性的影響59-60
• 2.4 以MBP為底物時不同離子及其不同濃度對蛋白激酶活性的影響60-63
• 2.4.1 不同濃度Ca2+對蛋白激酶活性的影響60-61
• 2.4.2 不同濃度Mg2+對蛋白激酶活性的影響61-62
• 2.4.3 ATP不同濃度對蛋白激酶活性的影響62
• 2.4.4 不同濃度Mn2+對蛋白激酶活性的影響62-63
• 2.5 以Histone-Ⅲ為底物時不同離子及其不同濃度對蛋白激酶活性的影響63-64
• 2.5.1 不同濃度Ca2+對蛋白激酶活性的影響63-64
• 2.5.2 不同濃度Mg2+對蛋白激酶活性的影響64
• 2.5.3 不同濃度Mn2+對蛋白激酶活性的影響64
• 3.討論64-66
• 3.1 高溫脅迫下蛋白質(zhì)磷酸化底物種類及其濃度與蛋白激酶活性64-65
• 3.2 反應時間與蛋白激酶活性65
• 3.3 ATP濃度與蛋白激酶活性65
• 3.4 金屬離子與蛋白激酶活性65-66
• 4.本章小結66-67
• 第五章 SA和高溫脅迫誘導的蛋白激酶性質(zhì)初探67-76
• 1.材料與方法67-68
• 1.1 試驗材料的培養(yǎng)、處理及取樣67
• 1.2 蛋白提取液的制備67
• 1.3 不同條件下蛋白激酶活性的測定67-68
• 1.3.1 W7處理對蛋白激酶活性的影響68
• 1.3.2 PD98059處理對蛋白激酶活性的影響68
• 1.3.3 特異性蛋白磷酸酶和Na3VO4處理對蛋白激酶活性的影響68
• 2.結果與分析68-74
• 2.1 W7對不同處理條件下蛋白激酶活性的影響68-70
• 2.1.1 W7對高溫處理下蛋白激酶活性的影響68-69
• 2.1.2 W7對外源SA處理下蛋白激酶活性的影響69
• 2.1.3 W7對交叉處理下蛋白激酶活性的影響69-70
• 2.2 YOP和Na3VO4對不同處理條件下蛋白激酶活性的影響70-72
• 2.2.1 YOP和Na3VO4對高溫處理條件下蛋白激酶活性的影響70-71
• 2.2.2 YOP和Na3VO4對SA處理條件下蛋白激酶活性的影響71-72
• 2.2.3 YOP 和 Na3VO4對交叉處理條件下蛋白激酶活性的影響72
• 2.3 PD98059對不同處理條件下蛋白激酶活性的影響72-74
• 2.3.1 PD98059對高溫處理條件下蛋白激酶活性的影響72-73
• 2.3.2 PD98059對SA處理條件下蛋白激酶活性的影響73-74
• 2.3.3 PD98059對交叉處理條件下蛋白激酶活性的影響74
• 3.討論74-75
• 4.本章小結75-76
• 第六章 研究結論、創(chuàng)新點與展望76-78
• 1.研究結論76
• 2.主要創(chuàng)新點76-77
• 3.后續(xù)研究計劃及展望77-78
• 參考文獻78-87
• 作者簡介87-88
• 致謝88-89
• 導師評閱表89

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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  本文關鍵詞：外源水楊酸對高溫脅迫下葡萄幼苗生理特性的影響及誘導的蛋白激酶性質(zhì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：336041