收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

赤霉素在光与糖、低温交互调节植物生长代谢中的作用研究

张永强  
【摘要】: 本文以拟南芥野生型Col-0和WS以及光信号相关组分功能缺陷型突变体幼苗为实验材料,初步研究了赤霉素在光分别与糖、低温交互作用对拟南芥幼苗生长和代谢过程中的调节功能,阐述了赤霉素在光和糖交互作用中对拟南芥下胚轴伸长的促进作用,光和低温的交互作用对花青素合成的抑制作用,以及在光和糖的交互作用中负调节氮代谢途径中的关键酶硝酸还原酶(NR)的作用。这些初期结果的获得为将来更深入研究赤霉素在光信号与其它环境信号交互作用中如何调节植物生长代谢打下了一定的基础。 主要结果总结如下: 1.在探讨光信号与糖对拟南芥下胚轴伸长的作用时,发现光下糖对其下胚轴的伸长表现出抑制作用,而在暗处,糖对下胚轴的伸长则表现出促进作用。暗处糖对下胚轴的促进作用能够被外源的激素GAs合成抑制剂PAC所削弱,说明GAs是糖在暗处促进胚轴伸长所必需的。此外PAC这种抑制作用能够被外源的GA3所逆转,说明外源加入的GAs在糖诱导胚轴伸长方面有着同内源GAs相似的作用。另外,我们发现,在暗处加糖的情况下,编码GAs合成的关键酶GA3-oxidase 1 (GA3ox1)基因明显被上调;与之相反,在暗处加糖的过程中,AtGID1a被明显下调。这两个结果很可能表明,暗处加糖会诱导内源GAs水平升高,而降解DELLAs的信号途径被抑制。总之,本试验发现蔗糖在暗处能够促进拟南芥胚轴的伸长,而这种作用依赖于GAs的存在。 2.研究了GAs对拟南芥幼苗NR的调节作用。发现光下生长的拟南芥野生型幼苗(Col-0)中NR的活性能被外源GA3(一种活性GAs)降低,而被外源PAC所升高。说明GAs能负调节光下拟南芥幼苗中NR活性。进一步研究发现,当拟南芥黄花苗从暗处转到白光或红光下时,GA3和PAC仅在有糖的情况下才对NR活性有作用,说明GAs只调节光合产物糖诱导的NR活性而不调节单独光信号诱导的NR活性。光可以从两个水平调节NR活性,分别是转录水平和翻译后水平。RT-PCR分析表明GAs不影响NR相关基因NIA1和NIA2的表达,而发现在GAs负调节NR活性中二价阳离子(尤其是Mg2+)是必不可少的。在光暗相互转换的实验中,我们发现GAs能够加快暗诱导的NR活性的降低,而延缓光诱导的NR活性升高。另外,GAs还参与到光周期对NR的调节。总之,GAs在光暗转换调节NR活性也有着非常重要的作用。 3.研究了两个转录因子long hypocotyl 5 (HY5)和HY5的同源蛋白(HYH)在低温诱导花青素积累中的作用。结果表明在野生型拟南芥中,低温诱导的花青素积累是光依赖型的,并且在野生型拟南芥中低温处理能够上调HY5与HYH基因的转录水平表达。与野生型相比,在hy5和hyh缺失单突变体中低温诱导的花青素积累是减少的,在双突变体hy5hyh中,低温即便在光下也不能诱导花青素的积累,这说明光下低温诱导的花青素积累是需要HY5和HYH的。RT-PCR分析表明,编码查尔酮合酶基因(CHS)是部分依赖于HY5和HYH的,而编码花青素合成的下游途径关键酶基因DFR的表达几乎是完全依赖于HY5/HYH而受低温上调的。此外,我们还发现内源赤霉素的减少有利于低温诱导花青素的积累。赤霉素降解酶编码基因GA2oxl在低温处理下也是上调的且依赖于HY5/HYH。这表明GAs信号可能在低温诱导花青素积累方面也起着很重要的作用,但其详细机制还有待更深入研究。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前15条
1 余多慰;;拟南芥——植物中的“果蝇”[J];生物学通报;1990年07期
2 高英杰;张玮;赵军锋;刘玉良;赵立群;;拟南芥的室内培养技术进展[J];新乡学院学报(自然科学版);2008年04期
3 孙稚颖;张学杰;李法曾;;拟南芥属与盐芥属的亲缘关系:叶表皮和分子证据[J];云南植物研究;2007年06期
4 孙稚颖;郑纪庆;李法曾;;拟南芥属的系统位置:种皮及分子证据[J];植物学通报;2008年05期
5 秦川;张媛;;模式植物拟南芥的研究进展[J];中学生物教学;2009年09期
6 ;英科学家发现植物御寒基因[J];园林科技信息;2002年03期
7 王绍明,李学禹;中国拟南芥属植物种质资源及其地理分布[J];石河子大学学报(自然科学版);2001年02期
8 李思健;;FIS基因在植物生殖中的调控作用[J];枣庄学院学报;2006年02期
9 ;农业其它[J];生物技术通报;1986年06期
10 孙稚颖;李法曾;;中国独行菜族(十字花科)部分属种的分子系统学研究[J];西北植物学报;2007年08期
11 孙稚颖;李法曾;;中国独行菜族部分属种的叶表皮观察[J];广西植物;2008年04期
12 朱遐;;组织培养基光诱导降解的预防[J];生物技术通报;1991年08期
13 丁淑丽;卢钢;李建勇;任彦;曹家树;;十字花科植物SAMDC基因同源序列的克隆与进化分析[J];遗传;2007年01期
14 田爱梅;曹家树;;十字花科植物LTP基因BcMF15同源序列克隆与进化分析[J];核农学报;2008年06期
15 温明章;"2004年度拟南芥研究学术研讨会"在上海召开[J];中国科学基金;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 王绍明;李学禹;;中国拟南芥属(Arabidopsis)植物初步研究[A];第六届全国系统与进化植物学青年学术研讨会论文摘要集[C];2000年
2 李学禹;王绍明;张霞;;拟南芥属(Arabidopsis)分类学研究进展[A];西部地区第二届植物科学与开发学术讨论会论文摘要集[C];2001年
3 程影;黄锐芝;钟新民;吴学龙;王五宏;刘智宏;李必元;;十字花科植物HSP22基因同源序列的克隆与进化分析[A];中国园艺学会2011年学术年会论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭玉华;盐芥重要生长发育期的生理生态机制研究[D];山东师范大学;2012年
2 张继红;拟南芥HAI-1和AtCAL基因的功能和生理生化分析[D];湖南大学;2012年
3 曾建新;拟南芥隐花素CRY1在亚细胞结构的功能分析及激活标签突变体库的构建[D];湖南大学;2010年
4 安家兴;拟南芥TCP11调控维管束的发育[D];兰州大学;2012年
5 孙枫;核黄素受体蛋白(RIR)与RIR类似蛋白(AtRIR)以及转录因子RAP2.6L在拟南芥防卫反应中的功能研究[D];南京农业大学;2009年
6 赵洪芝;拟南芥植物代谢组学及金银花代谢产物抗炎活性研究[D];南开大学;2012年
7 李魏;拟南芥U-box蛋白PUB13的功能研究[D];湖南农业大学;2012年
8 庞秋颖;盐胁迫盐芥和拟南芥的芥子油苷和蛋白质组比较[D];东北林业大学;2010年
9 顾立江;沙冬青温度相关基因表达谱分析及冷诱导基因AmDUF1517的克隆与功能研究[D];中国农业科学院;2013年
10 李计红;拟南芥内源油菜素内酯对开花时间的影响及机理研究[D];兰州大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘安娜;锌脂蛋白基因参与砷酸还原酶基因对拟南芥砷抗性的调控研究[D];内蒙古农业大学;2011年
2 苑侠;水稻条纹病毒侵染拟南芥的研究[D];南京农业大学;2012年
3 尹冬雪;多环芳烃胁迫对植物的生物毒性效应[D];新疆大学;2011年
4 汪红玲;外源海藻糖提高拟南芥耐盐性的研究[D];东北林业大学;2011年
5 周婷婷;利用红花和拟南芥油体表达表皮生长因子的研究[D];吉林农业大学;2013年
6 胡婷;稀土对植物根生长及抗逆调控研究[D];山西大学;2013年
7 孙翠霞;拟南芥中响应草酸胁迫的若干基因的克隆及其菌核病抗性分析[D];福建农林大学;2010年
8 郭万胜;ACOS5是拟南芥小孢子初生外壁和外壁形成必需的基因[D];上海师范大学;2013年
9 高弢;拟南芥抗灰葡萄孢毒素突变体筛选及其突变基因分析[D];扬州大学;2011年
10 于小萌;香蕉MaASR1转录因子对拟南芥开花周期的调节[D];海南大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 ;美学者发现花瓣控制基因[N];中国花卉报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978