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拟南芥悬浮细胞超低温保存及脱落酸在胁迫信号转导途径中的作用研究

胡明珏  
【摘要】: 植物的离体培养技术在植物的快速繁殖和脱毒繁殖方面具有重要的应用价值,而且是细胞生理生化研究和遗传学转化研究的重要前提。研究拟南芥的细胞悬浮培养技术及悬浮细胞的超低温保存技术有利于该模式植物更广泛地应用愈植物生物学研究。本研究中成功建立了拟南芥不同基因型的共6个悬浮细胞系,1个愈伤组织系,可作为下一步研究的基础。 以拟南芥WS悬浮细胞系为材料,进行两种非程序降温法超低温保存:玻璃化法及空气干燥法。在玻璃化法中,拟南芥悬浮细胞的冻后存活率达到了86.21%(TTC 法测存活率),而在空气干燥法中,它的冻后细胞存活率达到了3.25(恢复生长20天后的细胞干重/出发时样品干重)。得到了由冻后细胞再生的植株。超低温保存方法作为一种可长时间保存植物种质资源的方法,具有遗传稳定性高,可靠性好的优点,已发展成为植物生物技术研究中的一个重要领域。 采用不同的拟南芥ABA突变体,超低温保存后研究其存活率的不同,进而探讨ABA信号转导途径与低温胁迫,脱水胁迫信号转导途径间的相互作用。试验中发现,突变体 abil和abi4 冻后细胞活性最高,而突变体aba2的冻后细胞活性最低,这结果也和它们各自在胁迫信号转导途径中的地位相符合。另外,利用类黄酮物质以及氨茶碱等离子通道阻遏剂/促进剂,通过在超低温保存的预培养步骤中添加此类物质,探讨了它们通过调控离子通道活性,作用于细胞的抗脱水,抗冷冻性提高的能力。发现单独添加槲皮素,木黄酮和氨茶碱,对细胞中的ABA信号转导来说都起到了抑制作用,而木黄酮和氨茶碱联合作用,则可以协同作用,提高信号转导效率。


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