拟南芥/大豆错配修复系统及细胞周期对镉胁迫的响应机制

发布时间：2021-01-21 09:43

　　镉（cadmium,Cd）是一种广泛应用于工业和普遍存在于自然界（水、空气、土壤）的重金属元素,也是食品污染物和致癌物之一,Cd污染不仅会影响植物的生长发育和产量,还可通过食物链或直接暴露进入机体,对机体的健康造成危害甚至诱发癌症。目前,多数Cd毒理研究集中于Cd对生物体损伤方式及机制上,其中着重关注Cd诱导的DNA损伤及细胞周期阻滞。但是,在DNA损伤修复（DNA damage repair,DDR）和DNA错配修复（DNA mismatch repair,MMR）对Cd胁迫的响应机制上却研究较少。而且,DNA MMR系统中MLH1、MSH2和MSH6是否参与Cd胁迫下DNA损伤诱导的G2期阻滞调控,目前在国内外还没有相关的报道。因此,本研究选取拟南芥（Arabidopsis thaliana）和大豆（Glycine max）为供试植物,通过对Cd胁迫下拟南芥DNA损伤、细胞周期阻滞及相关基因表达的变化的研究,明确植物MMR系统对Cd胁迫的响应机制。在大豆中利用同源基因进行MMR系统对Cd胁迫的响应机制的对比研究,发现大豆同样存在该毒理机制,利用此差异可以为Cd敏感型和抗性大豆的品种... 

【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省

【文章页数】：106 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

拟南芥种子经Cd处理5d后幼苗生长情况，Cd的浓度分别为0(A)、1.25(B)、2.5(C)和4.0mg·L-1(D)

野生型（WT）经 Cd（0、1.25、2.5 和 4.0 mg·L-1）处理 5d 后幼苗根尖细胞 期中细胞分布比例，*表示与对照相比达到显著性差异（P< 0.05）ercent distribution of cells in G0/G1,S and G2/M phases in root tips of Arabidop and 4.0 mg·L-1）Significantly statistical difference from the control，respective 胁迫对拟南芥 3 个突变体 mlh1、msh2 和 msh6-deficient 根尖细胞一步研究mlh1、msh2 和msh6基因是哪个基因参与了Cd诱导细胞控，我们采用 T-DNA 插入敲除 mlh1、msh2 和 msh6 基因。如图 WT 对照相比 T-DNA 插入敲除突变体在 mRNA 水平相对表达量MSH6 基因的表达量显著性降低，且达到了极显著性差异（P<0.01示，A-D 分别是 WT、mlh1-、msh2 和 msh6-deficient 在倍性水平量分布比例，研究表明，拟南芥 mlh1-deficient 根尖细胞 2C、4C核 DNA 含量分布的变化趋势与 WT 变化相似，在 2C 细胞核 DN增加呈递减变化，4C 细胞核 DNA 含量呈递增变化，与对照相比 含量在 2.5 mg·L-1达到显著性差异（P< 0.05），4.0 mg·L-1达到极显 8C+16C 没有显著性变化；如图 3（B）所示，与 WT 相比，m

流式细胞术对 Cd 处理 5d 后的拟南芥 WT (A)，mlh1 (B)，msh2 (C) 和 msh6 (D 含量的分析。与对照相比 2C，4C 和 8C+16C 中细胞分布比例，数值为三次重复在 A-D 中 *表示与对照比达到显著性差异(P < 0.05)，在 C-D 中 # 表示与 WT 对差异(P < 0.05)M analysis on the nuclear DNA contents of WT (A), mlh1 (B), msh2 (C) and msis roots exposed to 0-4.0 mg·L-1Cd for 5 d. The percent distribution of cells in 2 was calculated and compared with the control. Each point represents the mean ± SDent experiments. *Significantly different from the control in A-D, respectively (P < 0ntly different from the WT under the corresponding Cd stress in C-D (P < 0.05).

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本文编号：2990927