低温胁迫下草莓NADPH氧化酶在ROS形成中的作用

摘要

草莓(Fragaria×ananassa)是蔷薇科(Rosaceae)草莓属(Fragaria)多年生草本植物，属于园艺学的浆果类果树。它不仅是一种经济价值高、营养价值丰富的水果，同时也是蔷薇科基因组学研究的模式植物。本研究通过分析不同低温胁迫下NADPH氧化酶、抗氧化酶等其他生理生化指标以及FaNADPH表达量的变化规律，了解NADPH氧化酶在草莓低温胁迫过程中起到的作用。主要的研究内容和结果如下:
　　1、分别测定了0℃、4℃、10℃低温胁迫下草莓NADPH氧化酶及抗氧化酶包括超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、过氧化氢酶(catalase，CAT)、过氧化物酶(peroxidase，POD)、抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase，APX)的活性，以及丙二醛(malondialdehyde，MDA)、活性氧(reactive oxygenspecies，ROS)包括超氧根离子(O2·-)和过氧化氢(H2O2)含量的动态变化。结果表明:低温胁迫下NADPH氧化酶活性显著增加与SOD、POD的活性以及MDA和活性氧含量呈正相关，说明草莓自身的抗寒性的增强与NADPH氧化酶的活性呈正相关关系。同时，对比不同低温胁迫各项指标的差异性发现，0℃与4℃、10℃之间除SOD活性，其他各项指标都存在差异，其中，NADPH氧化酶、POD、APX、CAT的活性以及活性氧的含量都达到了差异显著性水平。说明，低温胁迫程度不同会影响NADPH氧化酶的活性，导致体内活性氧的含量产生差异，最终影响抗氧化酶活性。
　　2、测定了NADPH氧化酶活性被DPI抑制后的草莓植株，在4℃低温胁迫过程中以上生理生化指标的变化。结果表明:被DPI处理后的草莓植株中除APX活性外，其他指标与对照相比都达到了差异显著水平，其中活性氧和MDA含量明显增高，说明被DPI处理后的植株细胞膜受到低温胁迫的伤害更为严重。结合前人的研究和我们的结果，提出了NADPH氧化酶在低温胁迫过程中可能的生理作用模式图。
　　3、采用实时定量PCR技术对NADPH氧化酶基因在低温胁迫中的表达情况进行了测定。结果表明:FaNADPH的表达量在处理前期持续增加，随着氧化猝发、细胞膜结构被破坏，细胞毒害加深，FaNADPH的表达量有所降低。

目录

声明

摘要

缩略词

引言

1 文献综述

1．1 植物低温胁迫研究进展

1．1．1 低温胁迫对植物体内活性氧的影响

1．1．2 低温胁迫对植物生物膜的影响

1．1．3 低温胁迫对植物光合作用、呼吸作用的影响

1．1．4 低温胁迫对植物抗氧化酶活性的影响

1．2 NADPH氧化酶研究进展

1．2．1 NADPH氧化酶催化活性氧产生

1．2．2 NADPH氧化酶在植物生物胁迫中的作用

1．2．3 NADPH氧化酶在植物非生物胁迫中的作用

1．2．4 NADPH氧化酶参与调节植物的生长发育

1．2．5 NADPH氧化酶的活性调节

1．3 立题依据及技术路线

1．3．1 课题立题依据

1．3．2 技术路线

2 草莓在低温胁迫下的生理响应

2．1 材料与方法

2．1．1 材料及处理

2．1．2 方法

2．2 结果与分析

2．2．1 低温胁迫下NADPH氧化酶活性的变化

2．2．2 低温胁迫下ROS的变化

2．2．3 低温胁迫下抗氧化酶活性的变化

2．2．4 低温胁迫下MDA含量的变化

2．3 讨论与结论

2．3．1 相同温度低温胁迫下植株的生理响应

2．3．2 不同温度的低温胁迫下植株的生理响应

2．3．3 NADPH氧化酶在低温胁迫中的作用

3 抑制NADPH氧化酶活性的草莓在低温胁迫下的响应

3．1 材料与方法

3．1．1 材料与处理

3．1．2 方法

3．2 结果分析

3．2．1 DPI处理后植株在低温胁迫中NADPH氧化酶活性变化

3．2．2 DPI处理后植株在低温胁迫中ROS含量变化

3．2．3 DPI处理后植株在低温胁迫中抗氧化酶含量变化

3．2．4 DPI处理后植株在低温胁迫中MDA含量变化

3．3 讨论与结论

3．3．1 抑制NADPH氧化酶活性的植株在低温胁迫下的生理响应

3．3．2 NADPH氧化酶在低温胁迫中的作用

4 草莓NADPH氧化酶基因表达模式

4．1 材料与方法

4．1．1 材料及处理

4．1．2 方法

4．2 结果与分析

4．2．1 FaNADPH在低温胁迫过程中相对表达量

4．2．2 结论与分析

5、需进一步研究的内容

参考文献

致谢