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磷脂酶C和D在木聚糖酶诱导的水稻悬浮细胞抗病反应中的作用

作　者: 刘霁
导　师: 章文华
学　校: 南京农业大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 激发子 PLD PLC 活性氧 过敏性细胞死亡 细胞凋亡 樱花素
分类号: S511
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 2次
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内容摘要


本文以水稻悬浮培养细胞为材料,研究磷脂酶C和磷脂酶D在木聚糖酶(Xylanase)诱导的水稻细胞抗病反应中的作用。我们用Xylanase(100μg/ml)处理继代3-5天的水稻悬浮培养细胞,细胞浓度(0.05g/ml),发现PLDa和PLDβ的活性在处理初期都被迅速激活,并在1h内达到峰值。但是PLDα的活性在2h时又再次被激活,出现第二个峰值,而后活性下降,趋于对照值；而PLDβ的活性在1h出现峰值后就不断下降,甚至低于对照值。在RT-PCR实验中,我们发现,OsPLDα1的表达并没有因为Xylanase的处理而发生改变,与对照组表达水平基本一致,但是OsPLDβ1的表达量的变化和它的活性变化趋势基本一致,在处理初期迅速表达,而后逐渐下降。而OsPI-PLC1的表达却是逐渐升高的趋势,在处理12h时明显高于对照。我们检测了Xylanase处理条件下细胞中活性氧的情况,发现H202和O2-的含量都发生了变化,H202出现了明显的双峰值,而O2-的积累量一直升高,但也能看出其产生速率有两个峰值,基本都在1h和4h时。然后我们用不同浓度的PA处理细胞,发现随着浓度的升高,ROS的含量也在不断的升高。这说明Xylanase诱导的活性氧爆发与PLD和PLC的活性有关。随后我们又反证,在处理前分别加入PLD的抑制剂1-Butanol和PLC的抑制剂Neomycin Sulfate,发现ROS爆发被抑制了。利用RT-PCR技术检测抗病基因PR10α和OsChit-1的表达与PLD和PLC之间的关系,发现Xylanase能够诱导PR1Oa和OsChit-1的表达,但是只有PR10α的表达与PLC和PLD有关,PLC和PLD的活性被抑制后,PR1Oa的表达也降低,而OsChit-1的表达却与PLC和PLD都没有关系。在过敏性细胞死亡和细胞凋亡的实验中我们都发现PLD和PLC能够调控Xylanase诱导的细胞死亡和凋亡,PLD和PLC的活性被抑制后,细胞死亡和细胞凋亡都被缓解了。在检测植保素—樱花素时,发现1-Butanol能够抑制Xylanase诱导的细胞中樱花素的合成,而Neomycin Sulfate没有抑制这种作用,说明PLD参与并调控了植保素的合成。综上所述,Xylanase能够诱导水稻细胞中PLDα和PLDβ的活性表达,但是对基因OsPLDα1的表达没有影响,而对OsPLDβ1和OsPI-PLCl的表达有诱导作用；PLD和PLC通过PA参与调控Xylanase诱导的水稻细胞中活性氧爆发；PLD和PLC对部分抗病基因的表达有调控作用；抑制PLD和PLC的活性能够缓解Xylanase诱导的水稻细胞的过敏性死亡和凋亡；PLD参与调控植保素(樱花素)的合成。

全文目录


摘要  6-8ABSTRACT  8-10符号及缩略语表  10-11第一章 文献综述  11-23  第一节 植物抗病反应研究进展  11-19    1 植物的抗病性  11-12    2 植物抗病基因  12-15      2.1 抗病相关基因分类  12-13      2.2 R基因产物的结构特点及R-AVR识别机制  13-15    3 植物抗病反应中的信号分子  15-19      3.1 ROS  15-17      3.2 NO  17-18      3.3 SA、JA和ET  18      3.4 ABA  18-19  第二节 磷脂酶与植物抗病反应  19-23    1 磷脂酶D与植物抗病反应  19-21    2 磷脂酶C与植物抗病反应  21-23第二章 Xylanase能够激活水稻悬浮培养细胞PLD活性并且PLD参与调控活性氧爆发  23-37  1 引言  23  2 材料与方法  23-28    2.1 实验材料  23-24    2.2 实验试剂  24    2.3 水稻悬浮细胞的诱导和培养  24    2.4 PLDa的活性测定  24-25    2.5 PLDβ的活性测定  25-26    2.6 RT-PCR  26-27    2.7 O_2的含量测定  27-28    2.8 H_2O_2的含量测定  28  3 实验结果与分析  28-34    3.1 Xylanase处理水稻悬浮培养细胞时,激活了PLDα和PLDp的活性  28-29    3.2 Xylanase处理水稻悬浮培养细胞时,基因OsPLDa1、OsPLDβ1和OsPI-PLC1表达情况  29-31    3.3 Xylanase处理水稻悬浮培养细胞时,细胞中活性氧(O_2和H_2O_2)变化情况  31-32    3.4 外源PA处理水稻悬浮培养细胞时,细胞中活性氧(O_2和H_2O_2)变化情况  32-33    3.5 1-Butanol和Neomycin Sulfate能够抑制Xylanase诱导的活性氧爆发  33-34  4 讨论  34-37第三章 PLC和PLD参与Xylanase诱导的水稻悬浮培养细胞的抗病反应  37-45  1 引言  37-38  2 材料与方法  38-40    2.1 实验材料  38    2.2 实验试剂  38    2.3 水稻悬浮细胞的培养  38    2.4 RT-PCR  38    2.5 细胞死亡的测定  38-39    2.6 细胞凋亡  39    2.7 植物抗毒素的含量分析  39-40  3 实验结果与分析  40-43    3.1 PLC和PLD参与调节抗病基因PR10α和OsChit-1的表达  40-41    3.2 PLC和PLD参与调节 Xylanase诱导的细胞死亡  41-42    3.3 PLC和PLD参与调节Xylanase诱导的细胞凋亡  42    3.4 PLC和PLD参与调节Xylanase诱导的水稻植物抗毒素(植保素)的合成  42-43  4 讨论  43-45全文总结  45-47创新之处  47-49不足之处  49-51参考文献  51-59附录1: MS培养基(MS culture medium)  59-60附录2: H_2O_2—KI标准曲线  60-61致谢  61

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 稻
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