随着现代科技的发展,人类的活动对环境污染造成越来越严重的影响。特别是氟氯烃等化合物的释放,使得平流层中臭氧层被破坏,造成了到达地面的太阳光中的紫外线B辐射增强,对地球上的生物造成很大的危害,高剂量的UV-B引起了植物生长被抑制,生理生化、遗传物质被影响。激光作为一种物理因子,发现能够对植物的生长发育、生理生化、繁殖代谢有一定的促进作用,本课题组研究发现He-Ne激光能够修复增强UV-B辐射对小麦造成的损伤。小麦作为人类粮食的重要来源之一,研究其响应增强UV-B辐射之后,通过He-Ne激光减缓这种胁迫具有非常重要的意义。PCNA(增殖细胞核抗原蛋白proliferating cell nuclear antigen)蛋白在细胞周期中具有非常重要的作用,是一种与细胞增殖状态相关的蛋白,由261个氨基酸残基组成,其相对分子量为30 KD左右。PCNA是一种核定为蛋白,PCNA的主要功能是通过对DNA聚合酶起作用,在细胞周期中参与DNA合成以及对与DNA合成过程中相互作用的蛋白进行调控,进而影响DNA的复制、染色体的组装等过程。因此对PCNA进行研究,进一步揭示细胞周期调控、有丝分裂的分子机制是非常有必要的。本研究采用了He-Ne激光(632 nm,5 m W·mm–2·2 min·d–1)和增强UV-B(10.08KJ·m-2·d-1)辐射处理小麦(Triticum aestivum,cv)幼苗,并且设置四个不同的处理组:增强UV-B组(B)、空白对照组(CK)、He-Ne激光组(L)、增强UV-B辐射组(B)和He-Ne激光处理组(L)的复合处理组(BL)。利用半定量PCR扩增技术检测小麦叶片的PCNA1和PCNA2在这四个组中含量变化情况。并用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法(SDS-PAGE)对其进行初步分离,同时利用蛋白免疫印迹技术(Western Blot)对小麦细胞中存在PCNA蛋白进行初步鉴定。应用Quantity One软件分析了四个不同处理组小麦幼苗中PCNA相对含量变化情况;使用间接免疫荧光标记技术,探究小麦根尖分生区细胞在细胞周期中PCNA蛋白与染色体的定位分布情况,并且对小麦根尖细胞中PCNA蛋白与异常的有丝分裂之间的可能关系进行了研究分析,研究结果表明:1、通过SDS-PAGE和Western Blot技术初步确定小麦中存在PCNA蛋白,测定其蛋白分子量为30 KD左右。并且对四个不同处理组作对比研究后发现,UV-B处理组小麦中的PCNA蛋白含量降低,而He-Ne激光组中的含量升高。2、使用半定量PCR扩增技术对四个组小麦叶片中PCNA1和PCNA2的相对表达含量的变化进行检测,通过对比研究发现,PCNA1和PCNA2在增强UV-B组中,表达量最低,而PCNA1和PCNA2在He-Ne组中相对表达量最高,在对照组CK中表达量仅次于He-Ne组。而增强UV-B和He-Ne复合组表达量只比UV-B组中高,却比其他三个组都低。3、采用免疫荧光标记技术研究证实,小麦根尖细胞中的PCNA蛋白在不同的时期呈现不同的分布情况,研究比较发现CK组中各个时期PCNA蛋白荧光强度明显高于UV-B组,并且UV-B组中分裂期染色体在前期、中期、后期、末期会出现染色体畸变现象,而CK组中细胞分裂则几乎没有出现异常现象。