收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

褪黑素处理对渗透胁迫下黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响及其分子机制

张娜  
【摘要】:褪黑素是吲哚类衍生物,化学名称为N-乙酰基-5-甲氧基色胺,是一种经典的动物激素。在脊椎动物体内由松果体合成并分泌到血液里,参与调节昼夜节律、改善睡眠、治疗神经衰弱。褪黑素是一种天然的抗氧化剂,能够高效的清除多种活性氧,并能提高细胞内抗氧化系统酶的活性。褪黑素在植物中也是广泛存在的,植物不仅能够吸收环境中的褪黑素还可以自行合成褪黑素。褪黑素的合成前体为色氨酸,通过四步酶促反应合成褪黑素。褪黑素具有调节生长的作用,能够促进生根和离体叶片膨大。植物在逆境条件下会积累更多的褪黑素,外源褪黑素处理植物能够提高植物对逆境胁迫的抵御能力。 黄瓜是一种需水性很强的蔬菜作物,水分不足会严重影响黄瓜的生长,降低黄瓜的产量和品质。本试验以黄瓜为实验材料,PEG诱导的渗透胁迫会导致黄瓜的种子发芽率显著降低,褪黑素处理过的黄瓜种子在相同的水份胁迫下发芽率明显提高。渗透胁迫严重限制了黄瓜根系发育,养分向地上部分配比例增加,表现为根体积减小,根冠比下降。褪黑素处理提高了胁迫下的黄瓜根系侧根数、根粗和根体积,根冠比相比未处理过的植株有显著提高。褪黑素处理过的根系活力也明显高于未处理过的黄瓜。褪黑素处理促进了有机物质向根部的流动,有助于保持黄瓜植株在逆境胁迫下保持较强壮的根系。 渗透胁迫导致的吸水障碍严重影响了黄瓜叶片的光合作用。净光合效率在渗透胁迫下显著下降,但是胞间CO:浓度没有发生显著变化,表明渗透胁迫导致的光合效率下降是非气孔因素引起的。水分胁迫导致了叶绿素的大量降解,褪黑素处理缓解了这一现象,使叶绿素含量维持在较高的水平。胁迫导致了一系列叶绿素荧光参数的变化,渗透胁迫下PSII光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)、PSⅡ天线转化效率(Fv'/Fm')、光化学猝灭系数(qP)在渗透胁迫下均下降而非光化学猝灭系数(NPQ)升高。叶绿体是光合作用的主要器官,部分叶绿体在渗透胁迫下发生变形、破裂,褪黑素处理过的叶片中的叶绿体变形的数量较少。褪黑素处理有效的保持了叶绿体的完整和叶绿素的水平,缓解了渗透胁迫对光合作用的阻碍作用。 正常条件下生长的植株能够保持体内活性氧合成与清除的动态平衡。逆境会加剧活性氧的合成,从而破坏活性氧的平衡。过多的活性氧会造成细胞内生物大分子的过氧化,如膜脂过氧化,同时会破坏细胞膜的选择透过性。渗透胁迫下黄瓜的羟自由基和过氧化氢大量产生,膜脂过氧化程度加剧,细胞膜透性被破坏,大量电解质外渗,电导率升高。褪黑素自身具备清除活性氧的能力,是一种高效的抗氧化剂。另外褪黑素还能够提高植株本身的抗氧化酶系统的活性,进一步帮助植物清除多余的活性氧。褪黑素处理黄瓜植株抗氧化酶系统活性显著提高,羟自由基、过氧化氢水平相比未处理的植株显著降低,膜脂过氧化水平和电解质外渗率显著降低。褪黑素处理提高了黄瓜对渗透胁迫的耐受力。 褪黑素处理对黄瓜的根系发育尤其是侧根的发生有显著影响。利用RNA-seq技术进行深度测序,探讨褪黑素促进侧根发育的分子机制。褪黑素处理过的根系过氧化物酶活性较高,过氧化物酶基因表达水平较高。褪黑素处理过的样本多个与根发育相关的转录因子基因表达水平发生了变化。褪黑素通过调节转录因子的表达和过氧化物酶基因的表达间接的影响根系的发育。另外,褪黑素促进黄瓜侧根的发育是独立于生长素的。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 黄群山;王建辰;;褪黑素及其在羊季节性繁殖中的作用[J];国外兽医学.畜禽疾病;1991年01期
2 占今舜;张彬;;浅谈褪黑素在动物生产中的应用[J];饲料博览;2011年07期
3 张娜;张海军;杨荣超;黄韫宇;郭仰东;;褪黑素在植物中的功能研究进展[J];中国农学通报;2012年09期
4 左佳琦;谢佳恒;薛宇轩;冯欢;徐佳妮;黄萱;;褪黑素对缓解植物逆境胁迫作用的研究进展[J];基因组学与应用生物学;2014年03期
5 刘淑英,龄南;褪黑素生理作用的研究进展[J];动物医学进展;2005年07期
6 赵国先;李娜;宋海彬;马可为;;褪黑素对动物的免疫调节作用[J];中国饲料;2008年15期
7 代国杰;朱建津;高琳琳;单立娟;;褪黑素对小鼠抗氧化作用的影响[J];食品工业科技;2010年03期
8 张娜;张海军;杨荣超;黄韫宇;郭仰东;;褪黑素及其在植物中的功能研究进展(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2012年09期
9 徐芳;周海鹏;郭早霞;于宏安;袁玉川;巩智刚;王玉华;;植物褪黑素及其抗逆性研究[J];基因组学与应用生物学;2013年02期
10 刘淑英;齐景伟;赵怀平;徐斯日古楞;龄南;刘志楠;;不同光照条件下褪黑素对鸡鸭鹌鹑外周血淋巴细胞及其亚群变化的影响[J];中国兽医科学;2006年04期
11 ;安眠食品[J];农产品市场周刊;2007年06期
12 刘淑英;齐景伟;张有存;赵怀平;龄南;刘志楠;;不同光照条件下褪黑素对鸡鸭外周血白细胞和γ-IFN含量变化的影响[J];中国家禽;2006年19期
13 张有聪;刘淑英;齐景伟;龄南;刘志楠;;内源性褪黑素对鸡和鸭血液中白细胞数量和γ-干扰素含量变化的影响[J];畜牧与饲料科学(奶牛版);2006年04期
14 崔利宏;阿润塔娜;龄南;刘志楠;赵怀平;刘淑英;;不同光照条件下褪黑素对鹌鹑外周血细胞消长规律的影响[J];内蒙古农业大学学报(自然科学版);2005年04期
15 柳建昌;松果腺的分泌功能与生殖[J];动物学杂志;1989年01期
16 张娜;蒋庆;李殿波;蔡林桐;张海军;司文君;范希峰;郭仰东;;外源施加褪黑素对NaCl胁迫下狼尾草种子萌发及相关生理指标的影响[J];中国农业大学学报;2014年04期
17 石琼,孙儒泳,张崇理;褪黑素与绵羊的季节性生殖[J];生态学报;2000年05期
18 徐萌杰;刘淑英;刘志楠;龄南;赵怀平;;不同光照及给予不同剂量外源性褪黑素条件下褪黑素对鸡外周血中淋巴细胞和中性粒细胞消长规律的影响[J];内蒙古农业大学学报(自然科学版);2007年02期
19 霍生东;阎萍;;褪黑素受体在发情季节牦牛生殖内分泌器官中的表达研究[J];中国兽医科学;2013年06期
20 刘淑英;齐景伟;刘大程;王立新;;褪黑素的抗肿瘤作用及其作用机制的研究进展[J];内蒙古兽医;2001年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 石琼;孙儒泳;张崇理;许荣昆;;人体中褪黑素的生理作用[A];中国动物科学研究——中国动物学会第十四届会员代表大会及中国动物学会65周年年会论文集[C];1999年
2 贾娇;杨红;;褪黑素及褪黑素能类药物临床应用的研究进展[A];中华医学会第十次全国精神医学学术会议论文汇编[C];2012年
3 叶晓华;怀佳萍;孙学成;徐晓;吴建胜;;褪黑素通过调节白介素22改善重症急性胰腺炎相关性肺损伤[A];2013第六届浙江省消化病学术大会论文汇编[C];2013年
4 袁崇刚;施英唐;何令;;持续光照和褪黑素对小鼠骨髓细胞周期的影响[A];动物学专辑——上海市动物学会2000年年会论文集[C];2000年
5 刘志民;刘志民;赵瑛;陆祖谦;沈玉美;谈雯;彭树勋;;褪黑素受体在体内分布及信息传导通路的研究[A];中华医学会第六次全国内分泌学术会议论文汇编[C];2001年
6 徐峰;王芳;李经才;;褪黑素睡眠调节作用的神经机制[A];中国生理学会肥胖的临床与基础暨神经免疫内分泌学术研讨会论文摘要汇编[C];2003年
7 何颖;李经才;;褪黑素对学习、记忆的作用研究进展[A];2004全国时间生物医学学术会议论文集[C];2004年
8 邱旭升;邱勇;陈晖;孙旭;邓亮生;郑振耀;;青少年特发性脊柱侧凸患者褪黑素信号传导通路的初步研究[A];第八届全国脊柱脊髓损伤学术会议论文汇编[C];2007年
9 吴建胜;怀佳萍;邵颖颖;孙学成;金尹;黄智铭;;褪黑素通过调节细胞内钙稳态改善急性坏死性胰腺炎[A];2012年浙江省内科学年会论文集[C];2012年
10 王卫民;肖国民;裘五四;吴建跃;程军;姜启周;徐海松;张眉;方蓉;;颅脑损伤昏迷患者血清褪黑素变化的临床研究初步报告[A];2009年浙江省神经外科学术年会论文汇编[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄海;褪黑素对外视网膜神经元信号传递的调制[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2005年
2 韩静;褪黑素抗吗啡奖赏效应的作用及其中枢机制的分析[D];福建医科大学;2008年
3 李晓峰;褪黑素对大鼠脑出血后继发性脑损伤的作用及机制研究[D];华中科技大学;2011年
4 平勇;褪黑素对鲫鱼和大鼠外层视网膜视杆信号通路的调制[D];复旦大学;2009年
5 王芳;影响褪黑素催眠作用的诸因素分析[D];沈阳药科大学;2002年
6 杨凌辉;褪黑素及光照周期的改变对大鼠脂肪组织代谢的影响[D];第二军医大学;2005年
7 王雨;褪黑素对大鼠血糖、血脂代谢和动脉粥样硬化相关因素影响及机制研究[D];北京协和医学院;2013年
8 丁可;褪黑素在创伤性脑损伤中神经保护作用及其机制的研究[D];南京大学;2014年
9 付洁;褪黑素对体外脑缺氧模型中神经干细胞的作用及机制研究[D];山东大学;2011年
10 程永炜;褪黑素对手术病人免疫功能和睡眠质量的影响[D];中国协和医科大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张敏敏;阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征患者血清褪黑素的变化及其意义[D];兰州大学;2011年
2 王国权;褪黑素受体在胎脑中的分布[D];第二军医大学;2000年
3 邱久军;新生儿缺氧缺血性脑病的褪黑素研究[D];安徽医科大学;2002年
4 王晶;新皮啡肽Ⅱ-褪黑素杂合肽的设计、合成及其药理性质研究[D];兰州大学;2010年
5 龄南;不同光照条件下褪黑素对鸭免疫机能的影响[D];内蒙古农业大学;2007年
6 蔡安安;褪黑素的绿色合成方法研究[D];长沙理工大学;2011年
7 黄群;女性功能性消化不良患者血清褪黑素和雌激素水平研究[D];南华大学;2013年
8 裴彦锋;褪黑素对小白鼠免疫系统的调节作用[D];甘肃农业大学;2008年
9 朱明;褪黑素对人激素非依赖性前列腺癌细胞的作用及其部分机制[D];安徽医科大学;2001年
10 吴珊珊;褪黑素对小鼠2-细胞胚胎发育的影响和作用机制研究[D];第四军医大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 方舟子 留美学者,生物化学博士;褪黑素究竟有多神奇?[N];经济观察报;2007年
2 苹果;未成年人不宜服褪黑素治失眠[N];中国妇女报;2012年
3 李玉霞;“褪黑素”保健品不要随便吃[N];中国人口报;2004年
4 中国医学科学院药物研究所教授 张均田;含褪黑素保健品的功效[N];光明日报;2002年
5 ;褪黑素安全否看看专家怎么说[N];健康报;2002年
6 美国北达科他大学医学院 任骏 张晓;褪黑素:现状与前景[N];健康报;2002年
7 任骏 张晓;不必滥用褪黑素[N];科技日报;2002年
8 本报记者 黄萱;“褪黑素”到底是什么[N];人民政协报;2002年
9 本文由香港麦迪信医学出版有限公司供稿;褪黑素长期服用安全吗?用于儿童可靠吗?[N];医药经济报;2003年
10 主任医师 吕斌;褪黑素使用过量会影响生育[N];卫生与生活报;2006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