硫化氫（H₂S）是一種重要的氣體信號分子,在動植物體內(nèi)可以內(nèi)源性地產(chǎn)生,調(diào)控植物的生長發(fā)育,提高植物抗逆能力。酶活性測定表明,L-半胱氨酸脫巰基酶（L-CDs）LCD和DES主要負責植物內(nèi)源H₂S的產(chǎn)生。黃瓜是重要的蔬菜作物,維生素含量豐富,黃瓜L-CDs的確定,有助于了解黃瓜抗逆機制,對黃瓜抗逆品種的選育具有重要指導(dǎo)意義。本論文研究黃瓜內(nèi)源H₂S信號對高溫（37℃）、低溫（4℃）、滲透脅迫（PEG8000）和弱光（遮光70%）環(huán)境的響應(yīng),以及黃瓜L-CDs的鑒定,結(jié)果如下:（1）黃瓜在4℃或PEG8000處理2-8小時,或在37℃、或弱光下處理4-8小時,H₂S含量均高于對照;PEG8000處理2小時,或37℃、或弱光處理、或4℃處理4小時,H₂S的產(chǎn)生速率增加。（2）CsaLCD基因響應(yīng)高溫、滲透脅迫和弱光條件,37℃處理2-8小時、PEG8000處理4-8小時、或弱光處理2小時可誘導(dǎo)其mRNA水平升高;CsaDES基因響應(yīng)高溫和低溫脅迫,4℃處理2小時、或37℃處理4小時... 

【文章來源】：山西大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

植物中內(nèi)源H2S的合成[8]

第一章文獻綜述5化系統(tǒng)[62-64]來幫助植物抵御高溫脅迫。外源H2S處理減輕了根系中的電解質(zhì)滲出，從而增加了熱脅迫處理下玉米幼苗的發(fā)芽率和存活率[65]。冷脅迫會影響光合作用和呼吸作用，影響植物產(chǎn)量，還能導(dǎo)致植株死亡。H2S增加擬南芥、白菜、黃瓜等物種對低溫脅迫的抗性。途徑包括上調(diào)冷脅迫響應(yīng)基因的表達[66]和調(diào)節(jié)抗氧化系合成[67,68]。H2S在低溫誘導(dǎo)的葫蘆素C（CuC）合成增加過程中充當了正調(diào)節(jié)劑，這也提高了黃瓜葉片對疫霉病的抗性[66]。圖1.2H2S在植物響應(yīng)非生物脅迫過程中的生理功能[56]Figure1.2PhysiologicalfunctionsofH2SinplantsagainstabioticstressH2S參與植物對重金屬脅迫的響應(yīng)[69-73]。重金屬在自然界中含量很低，但是由于人類活動，如垃圾污染，工業(yè)廢氣排放，導(dǎo)致重金屬在環(huán)境中擴散，對植物和人類產(chǎn)生毒害作用。在白菜、谷子、大麥、黃瓜中已報道，H2S能幫助植物抵御鎘脅迫，減輕了鎘處理對植物生長和代謝的抑制[44,75-77]。NaHS預(yù)處理可提高膜相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子bZIP60的轉(zhuǎn)錄，從而抑制Hg向芽的轉(zhuǎn)運，增加植物抗鎘能力[78]。Fang等研究表明NaHS預(yù)處理可以緩解鉻對谷子根尖細胞的損傷，通過體內(nèi)和體外分子實驗，提出H2S與Ca2+相互作用，調(diào)節(jié)重金屬外排和吸收相關(guān)的基因，降低鉻離子在谷細胞中的積累，緩解鉻脅迫對植物的毒害作用[79]。1.1.5H2S的作用機制1.1.5.1H2S與激素之間的相互作用

黃瓜LCD和DES基因的克隆及其對逆境脅迫的響應(yīng)122.3實驗結(jié)果2.3.1逆境脅迫誘導(dǎo)黃瓜內(nèi)源性H2S產(chǎn)生大量研究表明，當植物遭受干旱、高溫、鹽分、重金屬等環(huán)境脅迫時，內(nèi)源H2S信號將被激活。我們已經(jīng)確定，H2S參與了低溫誘導(dǎo)的黃瓜CuC合成增加[66]，為證實H2S信號參與逆境脅迫的普適性，本實驗選用三葉一期黃瓜幼苗，分別用低溫、高溫、弱光、滲透（通過PEG8000處理模擬滲透脅迫）四種脅迫處理8小時，每2小時取一次樣，測定葉片內(nèi)源H2S含量和H2S產(chǎn)生速率。如圖2.3.1.1A所示：當黃瓜在4℃、PEG8000、37℃處理2小時后，H2S含量均高于對照。弱光處理4小時后，H2S含量高于對照。植物的內(nèi)源性硫化氫主要通過以Cys為底物，通過酶的催化反應(yīng)，進而產(chǎn)生H2S。Cys的主要存在形式為L-Cys，因此以L-Cys為底物的酶催化反應(yīng)是植物產(chǎn)生H2S的主要途徑。因此，可以通過測定H2S產(chǎn)生速率來表征酶活性。如圖2.3.1.1B所示，37℃、弱光、PEG8000處理2小時后，H2S的產(chǎn)生速率增加。4℃處理約4小時后，H2S的產(chǎn)生速率增加。由此說明，H2S信號確實參與到了黃瓜葉片抵御逆境脅迫的過程當中。此外，對一葉一心時期的黃瓜幼苗進行上述脅迫處理4小時，其子葉和真葉的內(nèi)源H2S含量和H2S生成速率同樣被誘導(dǎo)升高（圖2.3.1.2），說明在不同生長時期的植株，內(nèi)源H2S信號都對脅迫產(chǎn)生響應(yīng)。圖2.3.1.1逆境脅迫對黃瓜H2S產(chǎn)生的影響A.不同脅迫處理對黃瓜內(nèi)源H2S含量影響。B.不同脅迫處理對黃瓜內(nèi)源H2S產(chǎn)率影響。將三葉期黃瓜幼苗分別在4℃、37℃、40％PEG8000、弱光下處理2、4、6、8h后取樣檢測。0h表示未處理的對照。Fig.2.3.1..1TheeffectofstressesoncucumberendogenousH2Sgeneration.A.EffectsofdifferentstresstreatmentsonendogenousH2Scontentofcucumber.B.Effectso


本文編號：2936345