探讨拟南芥中NaCl与H2O2诱导胞内钙信号的关系

摘要

土地盐碱化严重影响着农作物产量，以氯化钠为代表的盐胁迫对植物生长造成两方面的危害，钠离子毒害及渗透胁迫。钙离子作为植物第二信使，在植物应对盐胁迫中起到重要信使作用，植物在盐胁迫下胞内钙离子浓度发生变化产生钙信号，触发植物的一系列防御机制，指导下游基因的表达，抵抗胁迫的侵扰。胞内钙流量的变化是通过细胞膜或细胞器膜上的钙通道实现的。已知盐胁迫与氧化胁迫都会引起植物胞内钙离子浓度升高，然而目前为止，植物遭受这两种胁迫并引起钙信号的关系仍然不清楚。
　　本实验利用胁迫环境下水母荧光蛋白会对钙离子敏感发光的现象，通过对植物分别进行盐胁迫与氧化胁迫处理，来研究盐胁迫与氧化胁迫影响植物的关系;并通过构建T-DNA插入的突变体库，筛选拟南芥中对盐胁迫早期钙信号缺失的突变体，来进一步研究拟南芥感受盐胁迫的分子机制。目前为止，我们筛选得到盐胁迫与氧化胁迫之间的关系及得到sim6突变体，取得以下成果:
　　(1)在长期的盐胁迫环境中，根比叶对盐胁迫更敏感，在长期的氧化环境中根与叶无差别。
　　(2)植物在应对长期胁迫与短期胁迫可能是通过不同的抗逆体制来完成的。
　　(3)盐环境下，sim6突变体不能引起胞内钙离子浓度升高，早期钙信号缺失。并且正常环境中，sim6突变体与AQ的根长长短相似。而在盐胁迫下，sim6突变体的生长状态明显受到抑制。说明可能是sim6突变体对于盐胁迫敏感。由于早期钙信号的缺失，钙信号无法传递，下游抗胁迫基因不能表达，植物生长受到影响。
　　经过以上研究，我们在拟南芥感受盐胁迫的分子机制方面取得一定进展，并且为进一步研究植物抗盐机理奠定的理论基础。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 植物胞内钙信号转导

1．1 植物中的钙信号

1．1．1 钙是植物中重要的营养元素

1．2 植物中钙信号转导

1．2．1 植物细胞中的钙信号转导方式

1．2．2 植物胞外Ca2+库

1．2．3 植物胞内Ca2+库

1．2．4 植物中的钙通道

1．3 钙信号的检测与应用

1．3．1 钙信号检测发展

1．3．2 水母发光蛋白(AEQUORIN)

第二章 植物抵御盐胁迫与氧化胁迫分子机制

2．1 植物遭受日益严重的逆境胁迫

2．1．1 盐胁迫

2．1．2 氧化胁迫

2．2 植物抵御盐胁迫与氧化胁迫

2．2．1 植物抵御盐胁迫

2．2．2 植物抵御氧化胁迫

第三章 本文的立题依据

第四章 盐环境与氧化环境中植物通过不同的感受器来感受盐胁迫和氧化胁迫

4．1 材料与方法

4．1．1 植物材料和生长状态

4．1．2 生物荧光照相检测

4．1．3 盐胁迫和氧化胁迫处理

4．2 结果

4．2．1 NaCl和H2O2抑制本底钙水平的差异

4．3 讨论

第五章 拟南芥钙不敏感突变体的筛选与突变体分析

5．1 材料与方法

5．1．1 植物材料与拟南芥生长条件

5．1．2 突变体荧光筛选

5．1．3 基因的图位克隆

5．1．4 植物总RNA提取

5．1．5 半定量分析

5．1．6 Gateway克隆方法

5．2 结果与分析

5．3 sim6突变体的研究进程

5．3．1 dcaps定位sim6基因

5．3．2 sim6突变体T-DNA纯杂合鉴定

5．3．4 sim6基因在突变体中的表达情况

5．3．5 sim6突变体生理表型分析

5．3．6 sim6基因的组织特异性表达

第六章 讨论

参考文献