植物抗氰呼吸与交替氧化酶表达的关系
【摘要】:
本论文共分两个部分,第一部分用合成多肽制备抗体考察了绿豆幼苗不同器官抗氰呼吸活性与交替氧化酶表达的关系;第二部分则研究了不同时期春化处理下冬小麦胚芽抗氰呼吸途径以及交替氧化酶表达的的变化特征。
第一部分,我们按照交替氧化酶(Alternative Oxidase,AOX)位于线粒体内膜外侧亲水区S螺旋的氨基酸序列,用固相法合成由12个氨基酸残基组成的多肽,将此多肽与α-牛胰凝乳蛋白酶原A相连,用作半抗原,免疫家兔制备人工合成12肽的抗体。将此抗体与来自绿豆幼苗不同器官线粒体的总蛋白分别进行Western杂交,可观察到绿豆幼苗线粒体中具有两条清晰的AOX杂交带,它们的分子量分别为35kD和38kD。同时,取绿豆幼苗的子叶、真叶和下胚轴,分别测定和计算它们的呼吸参数,可以得知真叶器官组织具有最大的总呼吸(V_t)和交替途径容量(V_(alt))及交替途径实际运行量(ρ V_(alt));其次是子叶的V_t和ρ V_(alt);下胚轴的V_t和ρ V_(alt)最低,但是V_(alt)却高于子叶。绿豆幼苗不同器官的有关呼吸参数测定结果与AOX表达的Western分析基本一致:真叶的V_t特别是ρ V_(alt)最高,它也具有35kD和38kD的AOX的杂交多肽;其次是子叶的V_t和ρ V_(alt),且在子叶中,只见一条分子量为38kD的AOX多肽;下胚轴的V_t和ρ V_(alt)都最低,Western杂交显示也只有一条分子量为38kD的多肽,而且表达量也较少。35kD的AOX可能对真叶的ρ V_(alt)作出了主要贡献。
第二部分,我们以冬小麦为材料,研究了不同时期非胁迫春化
摘要
低温处理条件下冬小麦胚芽抗氰呼吸发生、运行和交替氧化酶表达的
变化。结果表明:冬小麦胚芽在春化处理初期,伴随着总呼吸速率的
上升,抗氰呼吸容量(Valt)和实际运行活性(p Valt)也快速升高,
但在春化后期两者均呈下降趋势,与Western blotting结果十分吻合;
在整个春化处理期间,抗氰呼吸活性虽有所上升,但相对于细胞色素
主路来说,其运行还是处在一个较低的水平,而细胞色素主路则仍然
占据了优势。据此我们认为春化处理对抗氰呼吸的诱导只表现在初期,
并与冬性植物越冬初期的冷适应有关。
【关键词】:绿豆幼苗 合成多肽 冬小麦 春化 抗氰呼吸 交替氧化酶 【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:Q945
【目录】:
- 论文摘要(中文)5-7
- 论文摘要(英文)7-9
- 第一部分 用合成多肽制备抗体研究绿豆抗氰呼吸与交替氧化酶表达关系9-17
- 1 材料和方法9-11
- 1.1 多肽的合成、纯化与合成多肽抗体的制备9-10
- 1.2 绿豆的萌发与幼苗的培养10
- 1.3 线粒体的分离纯化及蛋白质SDS-PAGE10
- 1.4 线粒体蛋白的Western杂交分析10-11
- 1.5 呼吸量的测定和各呼吸参数的计算11
- 2 结果与讨论11-14
- 2.1 绿豆幼苗不同器官线粒体蛋白电泳组份11-12
- 2.2 绿豆幼苗线粒体蛋白的Western杂交12-13
- 2.3 绿豆幼苗不同器官各呼吸参数的测定和计算13-14
- 3 总结14-15
- 参考文献15-17
- 第二部分 非胁迫春化低温对冬小麦抗氰呼吸的诱导与交替氧化酶表达的关系17-26
- 1 材料和方法17-18
- 1.1 材料的培养和春化处理17-18
- 1.2 呼吸速率的测定18
- 1.3 线粒体的分离和纯化18
- 1.4 线粒体蛋白的SDS-PAGE和Western blotting分析18
- 2 结果18-21
- 2.1 春化处理对冬小麦总呼吸速率的影响18-19
- 2.2 春化期间冬小麦抗氰呼吸容量和实际运行活性的变化19-20
- 2.3 春化处理对抗氰途径运行系数的影响20
- 2.4 春化处理对抗氰途径和细胞色素途径电子流分配的影响20-21
- 2.5 春化期间冬小麦交替氧化酶表达量的变化21
- 3 讨论21-23
- 4 总结23-24
- 参考文献24-26
- 综述: 植物交替氧化酶结构、活性调控与功能的研究进展26-46
- 一、 植物线粒体中呼吸链的分支27-28
- 二、 AOX的特点28-32
- (一) 交替氧化酶结构28-29
- (二) 交替氧化酶的活性位点29-30
- (三) 交替氧化酶的二聚体结构30
- (四) AOX的编码基因30-31
- (五) Aoxl基因的结构31-32
- (六) 转基因植物中AOX的表达32
- 三、 AOX活性的调节32-38
- (一) AOX蛋白的合成的调节33-34
- (二) 氧化还原态的调节34-35
- (三) 变构因子对AOX活性的调节35-36
- (四) 依赖于泛醌总浓度的调节36
- (五) 依赖于泛醌氧化还原化态的调节36-37
- (六) 依赖于O_2浓度的调节37-38
- 四、 AOX的功能38-39
- 参考资料39-46
- 攻读硕士学位期间部分实验结果发表论文及获奖情况46-47
- 致谢47
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