外源NO对拟南芥愈伤组织呼吸强度及线粒体复合体Ⅰ蛋白的影响

摘要

NO 作为一种重要的信号分子，在植物的生长发育、抗逆适应等的许多过程中发挥着重要的作用。本文以拟南芥NO相关突变体(NO associated 1，Atnoal) (其NO含量比野生型中的低25﹪左右)和拟南芥哥伦比亚O型(Col-O，野生型)的愈伤组织为材料，研究NO与NO-cGMP信号通路在呼吸代谢中的作用。结果发现，Atnoal 比Col-O的呼吸速率低，这可能与二者NO的含量不同有关。使用100μM硝普钠(SNP，NO供体)处理 Atnoal 和Col-O愈伤组织时，两种愈伤组织的呼吸速率均有上升，其中Atnoal 愈伤组织中总呼吸速率从9.37 nmol O<,2> s<'-1>g<'-1>FW上升到18.74 nmol O<,2> s<'-1> g<'-1>FW，细胞色素途径从6.03 nmol O<,2> s<'-1>g<'-1>FW上升到12.76 nmolO<,2> s<'-1>g<'-1>FW，已达到并超过正常条件下Col-O中的呼吸速率，而Col-O愈伤组织中的总呼吸速率从13.05 nmol O<,2> s<'-1> g<'-1>FW上升到22.09 nmol O<,2> s<'-1>g<'-1>FW，细胞色素途径从8.56 nmol O<,2> s<'-1> g<'-1>FW上升到14.83 nmol O<,2> s<'-1> g<'-1>FW。表明在外源NO处理下，Atnoal 愈伤组织中总呼吸速率及细胞色素途径均已达到正常条件下Col-O中的呼吸速率。而用PTIO(NO清除剂)和SNP共同处理时，两种愈伤组织的呼吸速率又会降低到原水平。表明在无外源NO时，Atnoal 愈伤组织呼吸速率低于Col-O愈伤组织的，可能是由于NO含量较低之故，进一步证明NO与拟南芥愈伤组织呼吸代谢有关，能够促进愈伤组织的呼吸速率。用可穿透细胞的cGMP类似物8-Br-cGMP处理拟南芥愈伤组织时，两种愈伤组织的呼吸速率均有所上升，其中Atnoal 愈伤组织中总呼吸速率上升了 60.8﹪，细胞色素途径上升了 52.9﹪，已达到并超过正常条件下Col-O中的呼吸速率，而Col-O愈伤组织中的总呼吸速率上升了58.9﹪，细胞色素途径上升了35.1﹪。在SNP与ODQ(可溶性鸟苷酸环化酶抑制剂)共同处理下，SNP对呼吸速率的促进作用被消除，两种拟南芥愈伤组织的呼吸速率均降低到对照水平，暗示NO对植物愈伤组织呼吸速率的促进作用可能是通过NO-cGMP信号通路介导的。 线粒体复合体I又称NADH泛醌氧化还原酶(NADH ubiquinone oxidoreductase)，是线粒体电子传递链中的一个重要酶。用线粒体复合体I中NADH泛醌还原酶75kDa亚基 (NADH-ubiquinone reductase 75kDa subnit) 中317bp的片段制备了抗体，并通过Western-blotting分析复合体I 75 kDa蛋白在不同处理下在Col-O中的表达情况。结果发现，SNP单独、或SNP与ODQ共处理均会使线粒体复合体I的蛋白含量明显增加，而SNP与PTIO共处理下则未观察到线粒体复合体I蛋白的变化。说明NO能引起复合体I 75 kDa蛋白增加，而这种刺激作用可能与cGMP信号通路无关。cGMP引起的呼吸速率增加可能是通过cGMP对蛋白活性或呼吸链水平的调节来完成的。

目录

声明

缩写或简称（Abbreviation）

摘要

前言

一.NO的研究概况

1.NO的研究概况

2.NO的生物合成

3.NO在植物生长发育中的生物学功能

4.NO的信号功能

二.植物线粒体研究概况

1.线粒体在植物中的特点以及功能

2.植物呼吸链的研究

3.植物线粒体蛋白复合体的研究

材料与方法

结果

一.外源NO对拟南芥两种愈伤组织的生长、细胞活力以及呼吸的影响

二.线粒体复合体I 75kDa亚基（Complex I 75kDa subnit,CI-75）抗体的制备

讨论

参考文献

致谢