增强UV-B辐射和He-Ne激光辐照对小麦CENPA和一氧化氮合成相关酶的影响

摘要

近年来，关于CENPA的结构与功能受到了人们的普遍关注，其中CENPA的表达或结构异常与细胞分裂过程中的染色体分离异常之间的关系已经成为人们研究CENPA功能的热点问题。本文以‘临优2018’小麦为材料，分别用直接酸抽提法、酸抽提-乙醇沉淀法、酸抽提-三氯乙酸沉淀法提取小麦中的CENPA，并应用bradford法、SDS-PAGE及间接免疫荧光技术对其进行定量、检测及鉴定。比较这三种不同的提取方法寻找适合小麦CENPA的提取方法。在此基础上，我们确定采用直接酸抽提法分别对CK组(对照组)、B组(UV-B辐射组)、BL组(UV-B和激光复合处理组)、L组(激光处理组)小麦幼苗的CENPA进行提取，并测定了不同处理天数下各处理组小麦幼苗CENPA的含量，来研究增强UV-B辐射和He-Ne激光对小麦幼苗CENPA的影响，初步探讨CENPA与异常分裂的关系。另外，本研究还对各处理组小麦幼苗根的一氧化氮合成酶(NOS)和硝酸还原酶(NR)进行了提取、定量及比较分析，来研究增强UV-B辐射和He-Ne激光对小麦幼苗CENPA的影响，初步探讨一氧化氮合成相关酶对UV-B胁迫的响应机制。结果表明：
　　 (1)直接酸抽提法提取小麦CENPA，操作简单，提取效率高；电泳结果显示，其杂质干扰少、条带清晰、分辨率高、目的蛋白得率适中。免疫印迹结果表明，17kd左右的条带确实为CENPA蛋白。确定采用直接酸抽提法作为后续实验小麦CENPA的提取方法。
　　 (2)实验处理五天时，增强UV-B辐射和He-Ne激光辐照对小麦幼苗根和叶中的CENPA含量有明显的影响且影响效果基本相同。经UV-B辐射后，小麦幼苗根和叶中CENPA含量较对照组均有很大程度的下降(P<0.01)，表现为一定的抑制作用。单独的He-Ne激光处理后，小麦根和叶中的CENPA含量相对于对照组无显著差异(P>0.05)，说明He-Ne激光辐照对小麦CENPA含量没有不利影响。经He-Ne激光和UV-B辐射复合处理后，小麦幼苗根和叶中的CENPA含量明显高于B组，并接近CK组，表现为一定的促进作用，说明He-Ne激光能促进UV-B辐射后CENPA蛋白的合成，使其含量升高。
　　 (3)增强UV-B辐射后，小麦幼苗根中一氧化氮合成酶(NOS)含量明显增多；单独He-Ne激光处理后，NOS含量相对于对照组显著增多；而UV-B辐射与He-Ne激光辐照复合处理后，NOS含量高于对照组同时也高于B组，说明He-Ne激光能进一步促进UV-B辐射后NOS的合成，提高小麦对UV-B辐射的抗性。
　　 增强UV-B辐射后，小麦幼苗根中硝酸还原酶(NR)的活性明显降低；He-Ne激光辐照后，小麦幼苗根NR活性升高；增强UV-B辐射和He-Ne激光辐照复合处理后，极显著地改善了UV-B辐射造成的NR活性降低的程度，具有一定的修复作用，也就是说He-Ne激光增强了其抵抗UV-B辐射引起损伤的能力。