学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

外源因子对高表达转玉米C_4型pepc水稻悬浮细胞中PEPCase及内源信号分子的影响

作　者: 王满
导　师: 李霞；蔡庆生
学　校: 南京农业大学
专　业: 植物学
关键词: 转C4pepc基因水稻磷脂酸 PEPC NO H2O2 钙
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 47次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)是C4光合途径中固定CO2的关键酶,对C4作物的高光效有重要作用。高表达转玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因水稻(高表达转玉米C4型pepc水稻)无论在生理性状,光合指标及产量等性状方面都优于未转基因水稻原种。为了研究C4型PEPC在C3植物水稻中的生理机制,本文以高表达转玉米C4型pepc水稻(PC)和原种Kitaake(WT)为材料,建立了悬浮细胞系,通过外施化学试剂诸如用磷脂酶C抑制剂硫酸新霉素(Neomycin sulfate, NS)、磷脂酶D抑制剂正丁醇(1-butanol),钙及钙的鏊合剂乙二醇双(2-氨基乙醚)四乙酸Ethylene glycol-bis(2-aminoethyl ether)-N,N,N’,N’-tetraacetic acid, EGTA),在细胞水平上研究外源因子对细胞内PEPC酶活性以及相关信号分子NO、过氧化氢及钙的影响,结果发现：1、PC和WT悬浮细胞系的建立2,4-D浓度为2mg/L,6-BA浓度为1mg/L,通过3次继代培养(2,4-D浓度2-0.5mg/L,6-BA浓度为2-0.2 mg/L, ABA浓度为1 mg/L),依次减低外源激素的施用,可获得颗粒状且分散的愈伤组织,转移到液体培养基(2,4-D浓度0.5mg/L,6-BA浓度为0.2 mg/L, ABA浓度为1 mg/L),适合的培养温度为28℃,悬浮细胞系继代时新原液的比例为3：1,6周可建立稳定的供试材料的悬浮细胞系。2、单独外施新霉素或正丁醇处理1h抑制细胞内PA的含量,PC细胞内PEPC酶活性及NO、H2O2含量下降,有浓度和时间依赖性,单独外施Mas处理1h促进细胞内PA含量,PC细胞内的酶活性及NO、H2O2含量降低,葡萄糖作用与Mas相似。3、PC细胞中,联合加入正丁醇和新霉素1h后,PEPC酶活性、NO、H2O2含量上升；加入Mas, PEPC酶活性、NO、H2O2含量下降；葡萄糖作用效果与Mas相似。同时伴随Ca2+的大量释放。4、当在PC悬浮细胞中同时加入正丁醇、新霉素和EGTA时,PC内PEPC活性、NO和H202含量比对照增加。虽然联合施加三种抑制剂的细胞中钙离子释放量比单独加入外源抑制剂EGTA降低很多,但与未施抑制剂的PC对照相比,细胞内的钙离子仍略有增加,表现PC的PEPC活性仍诱导增加,可见PC细胞内的内源钙的浓度与PEPC酶活性的调节密切有关,这可能由于本文外施的EGTA的浓度只能抑制部分PC内钙库的迸发。

全文目录

中文摘要  8-10
ABSTRACT  10-12
缩略语  12-13
第一章文献综述  13-25
  1 水稻悬浮培养研究进展  13-20
    1.1 水稻悬浮培养外植体的选取  13-14
    1.2 水稻悬浮培养基因型的选择及愈伤组织诱导条件  14-15
    1.3 悬浮培养方法的优化  15-17
      1.3.1 培养基  15-16
      1.3.2 起始接种量  16
      1.3.3 摇床转速及继代技术  16
      1.3.4 悬浮细胞的分散程度  16-17
    1.4 水稻悬浮细胞的形态及生理生化变化  17
    1.5 水稻悬浮细胞在生命科学研究中的应用  17-19
      1.5.1 作为水稻遗传改良和转化的受体系统  17-18
      1.5.2 作为研究植物和病原菌过敏反应研究受体  18-19
      1.5.3 水稻悬浮细胞培养体系也可作为天然产物生产的植物生物反应器  19
    1.6 展望  19-20
  2 磷脂酸在信号转导中的作用  20-25
    2.1 磷脂酶的种类和作用  20
    2.2 PA的产生途径  20-22
    2.3 产生PA的调控  22-23
    2.4 PA的功能  23-25
第二章高表达转玉米C_4型PEPC基因水稻水稻悬浮细胞培养方法的建立  25-41
  1 材料与方法  25-28
    1.1 供试材料  25-26
    1.2 培养基  26-28
      1.2.1 水稻愈伤组织诱导的培养基  26
      1.2.2 水稻愈伤组织继代培养基  26
      1.2.3 液体培养基  26
      1.2.4 供试水稻成熟胚愈伤组织的诱导  26
      1.2.5 供试水稻愈伤组织的继代  26-27
      1.2.6 供试水稻悬浮培养系的建立  27-28
      1.2.7 细胞形态观察与活力检测  28
  2 结果与分析  28-39
    2.1 不同激素、不同浓度对供试水稻种子生活力测试  28-29
    2.2 不同浓度2,4-D对供试水稻愈伤组织诱导的作用  29-31
    2.3 有机附加物对供试水稻诱导愈伤组织的影响  31-32
    2.4 不同温度对供试水稻诱导愈伤组织的影响  32-33
    2.5 培养基硬度对供试水稻愈伤组织生长状态的影响  33-35
    2.6 继代培养对供试水稻愈伤组织生长状态的影响  35-36
    2.7 供试水稻悬浮细胞系生长曲线的优化  36-38
    2.8 供试水稻悬浮细胞的生长曲线的测定  38-39
  3 讨论  39-41
    3.1 建立高频水稻成熟胚愈伤组织诱导体系的内外因子  39-40
    3.2 水稻愈伤组织的形态是建立稳定悬浮细胞培养技术的关键  40-41
第三章外源化学试剂对高表达转玉米C_4型PEPC基因水稻PEPC酶活性的影响  41-47
  1 材料与方法  42-43
    1.1 供试材料  42
    1.2 水稻悬浮细胞系的建立  42
    1.3 外源化学试剂的引入  42
    1.4 PEPC酶活性测定  42-43
  2 结果与分析  43-46
    2.1 不同浓度的正丁醇对供试材料PEPC酶活性的影响  43-44
    2.2 不同浓度的新霉素对供试材料PEPC酶活性的影响  44
    2.3 不同浓度的葡萄糖对供试材料PEPC酶活性的影响  44-45
    2.4 不同浓度的胡蜂蜂毒肽对供试材料PEPC酶活性的影响  45-46
  3 小结  46-47
第四章外源化学试剂对高表达转玉米C_4型PEPC基因水稻内源信号分子的影响  47-58
  1 材料与方法  47-48
    1.1 供试材料  47
    1.2 水稻悬浮细胞系的建立  47
    1.3 外源化学试剂的引入  47-48
    1.4 测定方法  48
      1.4.1 H_2O_2含量的测定  48
      1.4.2 NO测量  48
      1.4.3 钙浓度测量  48
  2 结果与讨论  48-56
    2.1 正丁醇处理对供试材料内源NO产生的影响  48-51
    2.2 正丁醇处理对供试材料内源H_2O_2产生的影响  51-53
    2.3 葡萄糖和蜂毒肽对供试材料内源NO含量的影响  53-54
    2.4 葡萄糖和蜂毒肽对供试材料内源H_2O_2含量的影响  54-56
  3 讨论  56-58
第五章钙信号对高表达转玉米C_4型PEPC水稻PEPC酶及内源信号分子的影响  58-67
  1 材料和方法  59-60
    1.1 实验材料  59
    1.2 外源因子的配制  59
    1.3 材料的处理  59-60
    1.4 PEPC酶活性、H_2O_2和NO测定如第3、4章所述  60
    1.5 钙浓度测量  60
  2 结果与分析  60-64
    2.1 PA对供试材料PEPC活性及各信号分子浓度的影响  60-62
    2.2 葡萄糖对供试材料PEPC活性及各信号分子浓度的影响  62
    2.3 钙对供试材料PEPC活性及各信号分子浓度的影响  62-64
    2.4 钙和磷脂酸互作对供试材料PEPC活性及各信号分子浓度的影响  64
  3 讨论  64-67
全文总结  67-69
参考文献  69-77
致谢  77-79
发表论文  79

外源因子对高表达转玉米C_4型pepc水稻悬浮细胞中PEPCase及内源信号分子的影响

内容摘要

全文目录

相似论文