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ABA诱导的玉米叶片ZmCCaMK活性研究及亚细胞定位

作　者: 鲁锐
导　师: 蒋明义
学　校: 南京农业大学
专　业: 细胞生物学
关键词: ABA H2O2 NO ZmCCaMK 亚细胞定位
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


在植物生长过程中,脱落酸(ABA)是一种重要的调节因子。从脱落酸的产生到激发生理反应要经过一系列相互紧密联系的级联环节。蛋白激酶所催化的蛋白质磷酸化过程在细胞生命活动的许多过程中都起着重要的调节作用,并在细胞信号转导中处于核心地位。Ca2+/CaM依赖蛋白激酶(Calcium and Calmodulin dependent kinase或称CCaMK)是真核细胞中普遍存在的信号组分,由逆境胁迫、细胞因子、植物激素、生长因子等诱导,并在植物信号中发挥重要的作用。因此,揭示脱落酸信号转导过程中相关CCaMK的生理功能具有重要科学意义。本研究以玉米(Zea mays L.)杂交种农大108为材料,研究了ABA、H2O2和NO诱导玉米ZmCCaMK在叶片中翻译后活性调节情况。主要研究结果如下：外源ABA(100μM)和PEG(10%)处理均能够显著诱导ZmCCaMK的激酶活性上调；而ABA合成抑制剂fluridon(FLU)的施用明显抑制了干旱胁迫下ZmCCaMK的活性,暗示干旱胁迫下ZmCCaMK表达增强依赖于干旱胁迫诱导的ABA积累。外源H2O2(10 mM)能够显著诱导ZmCCaMK的激酶活性。采用H2O2清除剂DMTU (10 mM)和NADPH氧化酶抑制剂DPI(100 gM)预处理发现ABA诱导的ZmCCaMK活性被抑制,暗示ABA诱导的H2O2参与ABA诱导的ZmCCaMK活性的调控作用。采用Ca2+螯合剂EGTA (5 mM)和通道阻断剂LaCl3(5 mM)抑制剂,CaM抑制剂W7、TFP, CaMK专一性抑制剂KN-93预处理发现ABA和H2O2诱导的ZmCCaMK活性被抑制,暗示玉米叶片中ABA诱导的ZmCCaMK属于钙和钙调素依赖的蛋白激酶成员。NO供体SNP(100 gM)能够显著诱导ZmCCaMK的激酶活性。采用NO清除剂cPTIO和NOS抑制剂L-NAME预处理明显抑制ABA和H2O2诱导玉米叶片的ZmCCaMK活性,表明NO参与了ABA和H2O2诱导的ZmCCaMK激酶的活化。利用基因重组技术,将ZmCCaMK全长基因插入到植物瞬间表达载体pXZP008上,将表达载体用PEG融合法转化玉米原生质体,以增强型黄色荧光蛋白YFP为报告基因,通过激光共聚焦扫描显微镜观察蛋白在细胞中的定位。结果表明：ZmCCaMK主要定位于细胞质中。

全文目录


摘要  7-8ABSTRACT  8-10缩略语词汇表  10-12第一章 文献综述  12-26  1 植物中ABA与抗氧化防护的关系  12-17    1.1 ABA的产生  12-13    1.2 ABA积累与植物抗氧化防护的关系  13    1.3 ABA信号转导  13-16    1.4 干旱胁迫与ABA诱导的钙信号  16-17  2 NO的产生及作用  17-19    2.1 NO的产生  17-18    2.2 NO在植物中的生理作用  18-19    2.3 NO信号转导  19  3 植物中CCaMK的研究进展  19-24    3.1 CaMKs发现  19-20    3.2 植物细胞中的CaMKs  20-24  4 本研究的目的及意义  24-26第二章 ABA诱导玉米叶片ZmCCaMK的活化  26-36  1 材料与方法  27-29    1.1 材料  27    1.2 方法  27-29  2 结果与分析  29-34    2.1 抗体的专一性检测  29-30    2.2 外源ABA对ZmCCaMK激酶活性的影响  30-33    2.3 内源ABA对ZmCCaMK激酶活性的影响  33-34  3 讨论  34-36第三章 H_2O_2在ABA诱导ZmCCaMK的活化中的作用  36-42  1 材料与方法  37-38    1.1 材料  37    1.2 方法  37-38  2 结果与分析  38-40    2.1 H_2O_2处理对玉米叶ZmCCaMK激酶活性的浓度效应和时间进程分析  38-39    2.2 钙、钙调素及钙调素依赖蛋白激酶抑制剂对H_2O_2诱导的ZmCCaMK的影响  39    2.3 H_2O_2清除剂和抑制剂预处理对ABA诱导的ZmCCaMK活性的影响  39-40  3 讨论  40-42第四章 NO参与ABA诱导的ZmCCaMK的活化  42-46  1 材料与方法  43-44    1.1 材料  43    1.2 方法  43-44  2 结果与分析  44-45    2.1 不同浓度SNP处理对玉米叶片ZmCCaMK活性的影响  44    2.2 SNP诱导对于ZmCCaMK活性的时间进程分析  44-45    2.3 NO抑制剂对ABA和H_2O_2诱导的ZmCCaMK活化的影响  45  3 讨论  45-46第五章 ZmCCaMK的亚细胞定位  46-58  1 材料和方法  47-53    1.1 实验材料  47-48    1.2 瞬间表达载体pXZCCaMK的构建  48-52    1.3 玉米原生质体的分离  52-53    1.4 质粒提取  53    1.5 PEG融合法转化玉米原生质体  53    1.6 显微镜观察  53  2 结果与分析  53-57    2.1 全长目的基因的克隆  53-54    2.2 重组原生质体瞬间表达载体的构建及鉴定  54-55    2.3 玉米原生质体的分离  55    2.4 ZmCCaMK在玉米原生质体的亚细胞定位  55    2.5 玉米原生质体瞬间表达载体的转化效率  55-57  3 讨论  57-58第六章 全文结论  58-60  1 研究小结  58  2 创新之处  58-59  3 存在的问题与展望  59-60参考文献  60-68攻读学位期间发表与投送的论文  68-70附录  70-72致谢  72

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 玉米（玉蜀黍）
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