NO诱导植物抗性及调节氮代谢的信号传导机理

摘要

本研究以细胞信号转导学原理为依据，结合植物生理学与分子生物学、生物化学及植物病理学有关最新研究进展和方法，从一氧化氮(NO)及相关信号分子诱导植物信号传导功能为切入点，探讨了NO及相关信号分子诱导植物抗病、抗寒性及调节氮代谢的信号传导机理。 研究取得如下主要成果：三种信号分子NO、SA和H2O2及NOS抑制剂NMMA对烟草抗逆信号传导调控基因表达具诱导作用。通过筛选和条件优化，首先建立了从烟草中克隆抗逆信号传导调控基因mRNA积累表达的RT-PCR检测方法，以准确地检测不同基因表达的相对水平。三种信号分子NO、SA和H2O2具有调节小麦株体氮代谢的功能。初步明晰了NO及相关信号分子对提高植物抗病性的信号传导机理。以小麦和三生烟草为供试材料，处理和取样方法分别于第一和第二章相同，研究NO、SA、H2O2对作为衡量植物抗病性强弱指标的Ca2+和SA含量的影响。NO信号分子通过信号传导，能诱发一年生黑麦草抵御环境胁迫及提高小麦光合效率。　　综上所述，NO、SA和H2O2能诱导植物抗逆信号传导调控基因的表达；参与植物的氮代谢调控；增强了植物的抗病能力；NO提高了非生物胁迫(低温)下植物的抗性和光合作用。进一步证明了NO、SA和H2O2信号分子在信号传导上的“CrossTalk”关系，同时也证明了它们在调节基因表达作用上的独立性。

目录

原创性声明和关于学位论文使用授权的声明

第一章文献综述与立题依据

1.1植物体内一氧化氮信号通路及其生理功能

1.2物体内水杨酸信号通路及其生理功能

1.3植物体内过氧化氢及其生理功能

1.4植物体内一氧化氮、水杨酸和过氧化氢信号分子的相互关系

1.5计划研究的理论假设和主要科学问题

第二章NO及相关信号分子对抗逆信号传导调控基因的诱导表达及检测方法的研

一、抗逆信号传导调控基因的克隆及表达检测方法的研究

1材料与方法

2结果与分析

3小结与讨论

二、NO及相关信号分子诱导抗逆信号传导调控基因的表达

1材料与方法

2结果与分析

3 讨论

第三章NO及相关信号分子对植物氮代谢的调控机理

1材料与方法

2结果与分析

2.1处理对小麦脯氨酸含量的影响

2.2处理对小麦游离氨基酸含量的影响

2.3处理对小麦可溶性蛋白质含量的影响

2.4处理对小麦粗蛋白质含量的影响

2.5处理对小麦硝酸还原酶活性的影响

3 讨论

第四章NO及相关信号分子提高植物抗病性的信号传导机理

1材料与方法

2结果与分析

2.1处理诱导小麦钙含量提高

2.2 NO诱导烟草内源SA的合成

2.3处理诱导烟草抗TMV

3 讨论

第五章NO信号分子提高植物抗寒性的信号传导机

一、NO提高植物抗寒性的研究

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

二、NO对低温胁迫下小麦光合作用的调节

1材料与方法

2结果与分析

3讨论

结论与创新点

参考文献

作者在博士期间发表和正在发表的文章

鸣谢

附录1

附录2