鹽脅迫下乙烯調控擬南芥種子萌發(fā)的作用機制.pdf

1、U n i v e r s i t y C o d e ：1 0 2 2 5 R e g i s t e r C o d e ：B 1 4 0 4 3 D i s s e r t a t i o n f o r t h e D e g r e e o f D o c t o r M e c h a n i s m s f o r e t h y l e n e r e g u l a t e s s e e d g e r m i n

2、a t i o n u n d e r s a l i n i t y i n A r a b i d o p s i s t h a l i a n a C a n d i d a t e ： S u p e r v i s o r ： A s s o c i a t e S u p e r v i s o r ： A c a d e m i c D e g r e e A p p l i e d f o r ： S p e c i

3、a l i t y ： D a t e o f 0 r a l E x a m i n a t i o n ： U n i v e r s i t y ： L i n Y i n g c h a o P r o f ．Z u Y u a n g a n g A ．P ．T a n g Z h o n g h u a D o c t o r o f P h i l o s o p h y B o t a n y J u n e ，2 0

4、1 4 N o r t h e a s t F o r e s t r y U n i v e r s i t y摘要途徑或增強的乙烯反應能夠保證鹽脅迫下種子內源N O 正常合成：外源N O 合成供體則具有促進鹽脅迫下乙烯生物合成、提高乙烯反應的功能。由此可見，在鹽脅迫下擬南芥種子中，二者形成一個相互作用的網絡，彼此促進對方的生物合成，保證其發(fā)揮各自生物功能，共同參與調控萌發(fā)過程。4 ．鹽脅迫下擬南芥吸脹種子中乙烯、N O 與H 2 0

5、 2 的關系。本研究選用H 2 0 2 預處理培養(yǎng)基模擬吸脹種子受到的氧化脅迫，結果表明，外源施加A C C 可以極大的提高氧化脅迫下擬南芥種子的萌發(fā)能力，而S N P 則只能較低程度的增加并且其功能發(fā)揮依賴于乙烯信號途徑。另外，外源施加A C C 可以顯著降低C 0 1 ．0 吸脹種子中內源H 2 0 2 含量，但對于e i n 2 —5 則沒有效果。以上結果說明，完整的乙烯信號傳導途徑或者增強的乙烯反應對于保持細胞內氧化還原平衡狀態(tài)

6、至關重要。野生型吸脹種子中編碼超氧化物歧化酶( S O D ) 、過氧化氫酶( C A l ’) 和過氧化物酶( P O D ) 雕J 基因表達受鹽脅迫誘導有不同程度的提高，相反，在乙烯不敏感型突變體e i n 2 ．5 中其表達量卻未發(fā)牛顯著變化。抗氧化酶系統(tǒng)主要成員S O D 、C A T 和P O D 酶的活性受鹽脅迫的誘導也發(fā)生改變，但總體來講野生型較e i n 2 —5 種子中三種酶活性更穩(wěn)定，說明野生型種子細胞氧化還原的狀態(tài)

7、更穩(wěn)固。以，卜結果凸顯了乙烯信號對于細胞內氧化平衡狀態(tài)維持的重要性，本研究猜測這是乙烯正調控鹽脅迫以及氧化脅迫下擬南芥種子萌發(fā)的內在機制之一。5 ．乙烯信號對吸脹種子胚根分生區(qū)細胞凋亡與油脂代謝的影響。乙烯組成型反應突變體c t r l —J 胚根在鹽脅迫下表現出較強抗性，克服了脅迫對伸長生長誘發(fā)的抑制，其胚根分生區(qū)細胞橫向生長、體積變小，數目增加，排列緊密。同時，分析胚根伸長區(qū)細胞凋亡進程與油脂代謝發(fā)現，乙烯不敏感型突變體e i n

8、2 —5 中油脂分解過程受阻，油體數目比野生型減少但體積增大，并且其胚根外皮層細胞發(fā)生大面積細胞凋亡。相反，突變體c t r l —J 『種子中增強的乙烯信號反應保證細胞油脂代謝活動進行，細胞內油體體積變小數目增加，為胚根伸長生長等萌發(fā)活動提供能量，降低凋亡細胞的可能，減少種子壞死的發(fā)生，維持細胞正常活力，保證逆境條件下種子順利萌發(fā)。因此，本研究即認為乙烯信號參與調控鹽脅迫下吸脹種子中細胞凋亡與油脂代謝的進程，并最終決定了擬南芥種子的萌