血红素加氧酶介导盐诱导的番茄幼苗侧根发生及其与过氧化氢的关系

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qlin08
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血红素加氧酶(Heme oxygenase)在哺乳动物的细胞生存和稳定有着广泛的生物学作用。最近研究表明HO参与调节植物抵抗盐害、诱导气孔关闭、缓解重金属胁迫和促进不定根发生等过程。为了探查HO在盐诱导的侧根发生中的作用,本文研究了内源HO的变化以及对侧根发生的影响和相关的信号通路。结果发现NaCl对侧根的诱导呈浓度依赖方式,并促进番茄幼苗根部HO的转录水平、蛋白表达及活性。为了进一步验证HO是否参与了盐诱导的侧根发生过程,本文采用了HO-1专一性抑制剂ZnPP和活性诱导剂Hemin对番茄幼苗侧根发生进行了分析,发现ZnPP能够逆转5 mM NaCl对侧根发生及HO表达的诱导作用;而Hemin能恢复25 mM NaCl对侧根发生及HO活性的抑制作用。进一步的研究还发现,NaCl通过上调细胞周期基因LeCYCD3;1、LeCDKAl、LeCYCA2;1和LeCYCA3;1,以及下调LeKRP2的转录来促进侧根的发生,而ZnPP则能起逆转作用。上述结果表明HO参与了盐诱导的侧根发生,并与其对细胞周期基因的表达有关。此外,本文还研究了H202在盐诱导的番茄侧根发生中的作用。荧光检测发现盐诱导的番茄幼苗根部的H202能被其清除剂CAT和DMTU清除,进而逆转盐对侧根发生的诱导作用;CAT和DMTU还能够显著逆转盐对HO基因转录、蛋白表达及活性的诱导;用外源的H202模拟内源H202水平的结果发现,其以浓度依赖效应显著促进根部H202荧光的产生和侧根发生;H202对HO基因转录、蛋白表达及活性的诱导具浓度依赖效应,并通过上调LeCYCD3;1和LeCDKA1的转录并抑制KRP2的转录来促进侧根发生,而ZnPP则能阻断上述效应,从而暗示在盐诱导的侧根发生中H202是HO的上游信号分子。综合以上的实验结果,我们提出在番茄侧根发育进程中可能存在着一条信号转导通路,即NaCl→H2O2→HO→侧根发生。
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