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HSP70上调了ABA诱导的干旱高温协同胁迫条件下玉米抗氧化防护酶活性

作　者: 刘瑞侠
导　师: 胡秀丽
学　校: 河南农业大学
专　业: 植物资源学
关键词: ABA 抗氧化防护酶 干旱高温协同胁迫 H2O2 HSP70 玉米
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


干旱、高温等单一逆境因子及外源ABA和H2O2处理均能诱导植物体内HSPs积累,且植物体内ABA积累参与了干旱、高温等单一逆境因子诱导的H2O2产生和抗氧化防护酶活性的提高。然而,对于内源ABA与HSPs之间的关系以及HSPs与H2O2在ABA诱导的抗氧化防护中的作用及机制并不清楚。目前的研究结果多是从单一逆境因子得出,而同时发生的胁迫对作物的不利影响以及其对此产生的适应反应与单一逆境因子并不相同,因此,考虑多个胁迫因子协同对植物的影响,探讨植物适应多逆境因子的生理机制更具有实际意义。本研究利用ABA缺失突变体vp5和野生型玉米为材料,研究了HSP70,ABA和H2O2与玉米叶片和根中抗氧化防护酶之间的相互关系,明确了HSP70在玉米响应干旱高温协同胁迫逆境中的作用。首先,抗氧化防护酶活性提高。除叶片中的CAT和根中的GR外,干旱诱导的SOD、APX、GR和CAT活性明显低于高温和干旱高温协同胁迫诱导的,且仅干旱高温协同胁迫诱导的叶中的APX显著高于高温诱导的。另外,H2O2清除剂,ABA和HSP70抑制剂预处理显著降低了各胁迫条件下抗氧化防护酶活性,而100μM ABA预处理显著提高了vp5植株的抗氧化防护酶活性。其次,干旱,高温,干旱高温协同胁迫显著诱导HSP70的合成和H2O2积累。在叶片中,干旱高温协同胁迫诱导的增加最多,然后分别是高温,干旱所诱导的。并且H2O2清除剂和ABA抑制剂预处理显著抑制了HSP70的合成,然而,HSP70抑制剂预处理后干旱,高温,干旱高温协同胁迫诱导的H2O2明显有所增加。总之,协同胁迫对植物造成的伤害更严重,而ABA诱导的H2O2积累增加了HSP70的合成,提高了抗氧化防护酶的活性,降低了细胞的ROS水平,增强了植物对多种逆境的忍受能力。

全文目录


致谢  4-8
摘要  8-9
1 文献综述  9-17
  1.1 ROS  9-11
    1.1.1 ROS 对植物的伤害  9
    1.1.2 H_2O_2 的产生与清除  9-10
    1.1.3 H_2O_2 与逆境响应  10-11
  1.2 ABA  11-14
    1.2.1 ABA 的生理功能  11-12
    1.2.2 ABA 在植物抗旱、耐高温中的作用  12
    1.2.3 ABA 信号转导  12-13
    1.2.4 ABA 与抗氧化防护酶  13-14
  1.3 HSPs  14-16
    1.3.1 HSPs 的产生  14
    1.3.2 HSP70 的分类  14
    1.3.3 HSP70 的生物化学性质  14-15
    1.3.4 HSP70 的一般功能  15
    1.3.5 HSP70 对细胞的保护  15-16
  1.4 HSP70、ABA 和 ROS 在植物适应逆境中的作用  16-17
2 引言  17-18
3 材料与方法  18-21
  3.1 育苗  18
  3.2 处理方法  18
  3.3 抗氧化防护酶活性的测定  18-19
    3.3.1 粗酶液的制备  18
    3.3.2 APX 活性的测定  18-19
    3.3.3 SOD 活性的测定  19
    3.3.4 CAT 活性的测定  19
    3.3.5 GR 活性的测定  19
  3.4 H_2O_2 组织化学定位  19-20
  3.5 Western blot 检测 HSP70 的表达  20-21
    3.5.1 总蛋白提取及定量和 SDS-PAGE 电泳  20
    3.5.2 检测 HSP70 表达  20-21
  3.6 数据分析  21
4 结果与分析  21-29
  4.1 干旱高温协同胁迫下玉米中 H_2O_2 积累  21-22
  4.2 干旱高温协同胁迫下玉米中 HSP70 积累依赖 ABA  22-23
  4.3 H_2O_2 参与干旱高温协同胁迫诱导的玉米抗氧化防护酶活性的提高  23-25
  4.4 HSP70 抑制剂 K 和 Q 在干旱高温协同胁迫诱导的玉米中的作用  25-26
  4.5 ABA 对干旱高温系统胁迫下玉米抗氧化防护酶活性的影响  26-29
5 结论与讨论  29-31
  5.1 玉米幼苗对干旱高温协同胁迫的响应  29
  5.2 HSP70 参与 ABA 诱导的玉米耐干旱高温协同胁迫  29-31
参考文献  31-41
英文摘要  41-43
硕士研究生期间发表(含接受发表)的论文  43

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