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《苏州大学》 2010年
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多胺和一氧化氮信号分子在莴苣幼苗根系发育中的相互作用

孙娜  
【摘要】: 多胺(PAs)广泛存在于生物有机体中,在植物中介导了多种生理生化过程。一氧化氮(NO)是一种高活性生理活性物质,作为信号分子在植物根系生长等生理过程中起重要作用。业已证实,多胺和NO对植物侧根发生都有促进作用,且多胺可以诱导植物多种组织产生NO。那么,在多胺促进植物侧根发生的过程中是否有NO的生成,NO是否参与多胺诱导植物侧根发生过程?国内外尚无相关文献报道。在本研究中,我们选用正常莴苣(Lactuca sativa L.)种子(挂丝红)为材料,研究多胺和NO在莴苣幼苗侧根发生和主根伸长过程中的作用以及它们两者在侧根发生过程中的相互关系。结果如下: 低浓度的外源多胺可显著促进莴苣幼苗主根的伸长和侧根的发育,但三种多胺的最适作用浓度和范围有差异,Spd和Spm对主根伸长促进作用的最佳浓度为0.5 mM,Put的作用范围最宽为0.1~1.0 mM;三种多胺对侧根发育促进作用的最佳浓度为0.05 mM,Spd增至1.0 mM;与此相对应的是对根系鲜重的促进作用,Spd效果最好,Put次之,Spm作用最小;与低浓度多胺作用不同,高浓度外源多胺对莴苣幼苗侧根的发育和主根伸长的促进作用不明显。 用多胺生物合成抑制剂甲基-(乙二醛)-双-鸟嘌呤腙(MGBG,S-腺苷蛋氨酸脱羧酶抑制剂)处理幼苗胚根,可强烈抑制幼苗侧根的发育和主根的伸长,导致根系鲜重的下降,这与外源多胺促进幼苗侧根发育和主根伸长的结果相符;然而,环己胺(CHA,Spd合酶抑制剂)处理,表现出与MGBG不同的性质,其虽可抑制侧根的发育,但可促进主根的伸长和根总鲜重的增加。 内源多胺含量检测结果表明,莴苣幼苗根系的Put含量高于Spd,Spm含量最低;在根系的发育过程中,三种多胺有不同的变化规律,Put含量逐渐增加,第6 d到达最大值后逐渐下降,Spd和Spm含量变化规律相似,呈逐渐下降的趋势。由于Put远高于Spd和Spm的总量,所以根系总多胺含量呈现与Put相似的变化规律。外源多胺处理幼苗胚根,均可不同程度地增加内源多胺的含量,在处理2 d后就显著增加Spd和Spm含量,在处理6 d后Put达到最大值。 外源NO供体硝普钠(SNP)处理结果表明,其可显著抑制莴苣幼苗主根的伸长生长;与对主根生长的影响不同,SNP可显著促进幼苗侧根的发育,最适浓度为0.05 mM,浓度增大,SNP的促进作用有所减弱,呈现与多胺在促进侧根发育方面相似的性质。在外源多胺和SNP处理的同时,添加NO清除剂2,4-羧基苯-4,4,5,5-四甲基咪唑-1-氧-3-氧化物(cPTIO),发现可显著降低SNP和外源多胺对莴苣幼苗侧根发育的促进作用。用NO专性荧光探针1,2-二氨基蒽醌(DAQ)检测表明,在多胺和SNP处理后侧根原基突起的部位均有较强的NO荧光产生,而cPTIO可降低多胺和SNP处理侧根原基突起处荧光的增强,并伴随对侧根发育的抑制。 实验结果表明,在多胺促进莴苣幼苗侧根发育过程中,有NO的产生,NO可能参与多胺的信号转导过程。
【学位授予单位】:苏州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S636.2

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