平邑甜茶VPE及MhVPEγ基因對幾中非生物脅迫的響應.pdf

1、液泡加工酶是高等植物液泡中的一種半胱氨酸蛋白酶，屬于C13家族中的一員，具有類caspass活性，在植物遭受干旱、鹽、重金屬等非生物脅迫時發(fā)揮重要調控作用。平邑甜茶[Malus hupehensis(Pamp) Rehd.var.pinyiensis Jiang]是起源于中國蒙山地區(qū)的蘋果砧木資源，具有良好的抗逆性。本課題以平邑甜茶幼苗和轉MhVPEγ基因擬南芥為試材，通過高溫、干旱、高鹽、硫酸鎘和過氧化氫脅迫處理，分別檢測、分析平邑甜

2、茶及轉MhVPEγ基因擬南芥中MhVPEγ基因表達、酶類活性及相關生理指標的變化，明確VPE功能，MhVPEγ基因表達水平與細胞死亡的相關性，以期為揭示VPE在細胞死亡中的作用機制及在果樹抗逆中的作用奠定基礎，也為蘋果砧木抗逆性的改良提供依據(jù)。主要結果如下:
　　(1)正常生長條件下，吸收根的根系活力、ATP含量、caspase-3-like活性及細胞死亡數(shù)量等指標的變化明顯高于延長根，變化較活躍，而延長根則較平穩(wěn)，尤其是延長根的

3、中后部無明顯變化。
　　(2)在0.1-3.0 mmol·L-1 H2O2處理下，平邑甜茶幼苗根系中VPE活性、類caspase-1活性與細胞死亡數(shù)量、MhVPEγ表達水平表現(xiàn)出一致的變化規(guī)律，均隨H2O2處理濃度的增加而升高，而根系活力和ATP含量下降;外源VPE抑制劑Ac-ESEN-CHO能有效緩解H2O2對平邑甜茶根系造成的傷害，VPE抑制劑處理平邑甜茶幼苗能降低類caspase-1和類caspase-3活性，明顯緩解H2O

4、2脅迫下平邑甜茶根系的傷害，延遲細胞死亡、根系活力和MhVPEγ表達的變化;VPE和類caspase-1可以共用底物，VPE抑制劑顯著抑制根系提取液中類caspase-1活性。這些表明VPE活性、類caspase-1、類caspase-3和細胞死亡之間存在密切關系;VPE與類caspase-1具有相似的催化活性和功能，它們能夠通過促進細胞死亡而參與根系對氧化脅迫的反應。
　　(3)實時熒光定量表明，高溫脅迫下，MhVPEγ的表達在

5、平邑甜茶葉中的表達高于根和莖，并且葉片中的細胞死亡數(shù)量也明顯高于根和莖，表明MhVPEγ的表達與植株細胞死亡有密切關系。
　　(4)通過卡那霉素培養(yǎng)基篩選，得到3個轉MhVPEγ擬南芥株系:T3-1、T3-2和T3-3，3個株系的VPE活性和MhVP Eγ表達量明顯高于野生型擬南芥。
　　(5)高溫、干旱、氯化鈉、硫酸銅和H2O2引起的氧脅迫使擬南芥VPE活性及MhVPEγ表達量明顯增大，但在轉基因擬南芥中的增大幅度明顯高于