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《河南大学》 2001年
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拟南芥活性氧不美感型突变体的筛选及其特性分析

何金环  
【摘要】:多种环境胁迫会导致活性氧(reactive oxygen species,ROS)产生,主要包括 H_2O_2, 0_2,·OH和~10_2等,大量研究表明过氧化氢(H_20_2)可能作为第二信使参与植物细胞 的许多生理代谢过程,因而有关H_20_2信号转导途径的研究就愈显重要。但到目前为 止,有关植物细胞中H_20_2信号转导的细节及其与胞内其它信号分子的时空关系还知 之甚少。而突变体分析作为剖析复杂生物学过程的强有力的工具,己被广泛用于植物 发育和代谢途径的研究。毫无疑问,拟南芥活性氧不敏感突变体的筛选,不仅将为人 们深入研究活性氧在细胞内的作用提供良好的实验材料,而且还将大大加深人们对 H_20_2信号转导途径的再认识。 本实验以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料,采用0.3%乙酰甲基磺酸(ethyl methanesulfonate,EMS)化学诱变及H_20_2氧化胁迫选择,以幼苗根在重力作用下的弯 曲生长为指标(root-bending assay),筛选得到活性氧不敏感突变体(reactive oxygen species insensitive,ros),并对筛选到的突变体进行初步的遗传和生理生化特性分析。 通过杂交实验对突变体进行遗传分析,F_1和F_2对H_20_2不敏感性在10~(-4)mol/L H_20_2 培养基上检测。结果显示F_1代全部不抗H_20_2,F_1代自花授粉所得的F_2代,不抗与抗 呈近似3:1的性状分离。证明突变株对活性氧不敏感性状为隐性单基因突变所致。 H_20_2作用下,突变体根的生长、气孔变化都表现出对H_20_2抑制作用的减弱,即 突变体对H_20_2的响应发生了变化。运用GBC916紫外─可见分光光度计进一步分析 H_20_2对突变体膜脂过氧化的情况,结果表明随着H_20_2浓度的升高,野生型和 ros突 变体胞内的MDA含量均有所增加,但ros突变体比野生型增加幅度明显减小。ros突 变体胞内MDA含量少,很可能是其体内消除H_20_2能力提高,及时消除了体内多余的 H_20_2,降低了细胞膜膜脂的过氧化。 表皮条生物分析显示ABA诱与拟内芥气孔关闭,且过氧化氢酶(CAT)可以逆转 这种抑制作用,暗示了拟南芥气孔的关闭过程有H_20_2的参与。采用H_20_2荧光探针2, -2- 扒甫齐活性氧不被地臾变体的筛选及其特性分析 7-=氯=氢荧光素乙酚乙酸盐(2,7-dichlorofluorescin diacetate,H。DCFDA)标id拟南 芥气孔保卫细胞,激光扫描#聚焦显微镜(Laser sea[l[ling confocal mlclo.scope,LSCM) 光切扫描观察 ABA诱导拟南芥保卫细胞 H。O。的变化。结果表明 ABA(100 pmol/L) 可以诱导野生型和突变体保卫细胞内HZOZ的产生,胞内叶绿体部位的DCF荧光强度 明显超前其它胞质区域,但是野生型保卫细胞的DCF-荧光强度变化比突变体明显,此 结果暗示了突变体内消除HZOZ的能力提高,即清除活性氧的酶系统基因发生了突变, 过量表达,增强了植株对氧化胁迫的抗性。
【学位授予单位】:河南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:Q945

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【参考文献】
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