淹水胁迫和外源抑制剂对小麦胚乳细胞骨架以及PCD特性影响初探
发布时间：2023-03-05 09:21
小麦(Triticum aestivum L.)是世界3大重要粮食作物之一,而湿害严重制约着小麦的产量和品质。小麦胚乳细胞发育往往伴随着细胞程序性死亡(Programmed cell death,PCD),淹水胁迫会导致其进程整体提前。为揭示淹水胁迫下小麦胚乳细胞PCD进程提前的内在机制,本研究以耐湿性品种华麦8号(Huamai 8)与不耐湿性品种华麦9号(Huamai 9)为材料,在开花当天对其进行淹水处理,采用免疫荧光等方法研究了胚乳细胞骨架及相关结合蛋白的变化,同时加以微管与微丝两种抑制剂处理对细胞骨架与PCD的关联进行了初探。另外研究了淹水胁迫下小麦胚乳相关生理指标变化。主要结论如下:1.在发育期间,经过大田淹水处理后,华麦8号和华麦9号小麦颖果相较于同期正常生长小麦颖果明显皱缩,饱满度下降,百粒重显著下降。成熟期淹水处理组小麦千粒重相较正常生长组大幅度下降。小麦胚乳的生理生化指标检测结果显示,淹水后两品种胚乳APX活性升高,但华麦9号APX活性在花后15 DAF和18 DAF均下降。淹水同样可导致两品种小麦胚乳中PPO活性上升,但耐湿性品种华麦8号上升趋势更显著。淹水后两品种...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略语表
第一章 文献综述
1.1 植物细胞程序性死亡
1.2 植物PCD过程中关键信号分子
1.2.1 活性氧
1.2.2 Caspase
1.2.3 其他相关信号分子
1.3 禾谷类胚乳细胞PCD研究进展
1.3.1 水稻胚乳PCD研究进展
1.3.2 麦类胚乳PCD研究进展
1.3.3 玉米胚乳PCD
1.4 逆境胁迫下胚乳细胞PCD的变化
1.5 PCD检测的研究进展
1.6 淹水胁迫对植物发育的影响
1.6.1 淹水胁迫对植物生理生化的影响
1.6.2 淹水胁迫诱导植物PCD
1.6.3 植物组织对淹水胁迫的响应作用
1.7 植物细胞骨架
1.8 植物细胞骨架相关结合蛋白
1.9 非生物胁迫对植物细胞骨架的影响
1.10 ROS与植物细胞骨架变化
1.11 植物细胞骨架对细胞PCD进程的影响
1.12 本研究的目的和意义
第二章 淹水胁迫下小麦胚乳生理生化及细胞骨架的变化
2.1 材料与方法
2.1.1 材料种植
2.1.2 淹水处理
2.1.3 小麦颖果生理表型测定
2.1.4 抗坏血酸过氧化物酶活性测定
2.1.5 多酚氧化酶活性测定
2.1.6 谷胱甘肽含量测定
2.1.7 游离氨基酸含量测定
2.1.8 微管微丝的荧光检测
2.1.9 微管蛋白含量测定
2.1.10 微管结合蛋白MAP65-1的荧光检测
2.1.11 微丝结合蛋白profilin的荧光检测
2.1.12 Profilin基因表达量检测
2.1.12.1 总RNA的提取
2.1.12.2 RNA的纯度及完整性检测
2.1.12.3 RNA反转录
2.1.12.4 实时定量PCR反应
2.1.13 统计及分析方法
2.2 结果分析
2.2.1 淹水胁迫后小麦籽粒表型的变化
2.2.2 淹水胁迫后抗坏血酸过氧化物酶活性的变化
2.2.3 淹水胁迫后多酚氧化酶活性的变化
2.2.4 淹水胁迫后谷胱甘肽含量的变化
2.2.5 淹水胁迫后游离氨基酸含量的变化
2.2.6 淹水胁迫对微管骨架的影响
2.2.7 淹水胁迫后微管蛋白含量的变化
2.2.8 淹水胁迫对微管结合蛋白MAP65-1的影响
2.2.9 淹水胁迫对微丝骨架的影响
2.2.10 淹水胁迫对微丝结合蛋白profilin的影响
2.2.11 淹水胁迫下Profilin基因的相对表达量
2.3 .小结
2.3.1 小麦胚乳细胞抗氧化系统对淹水胁迫的响应
2.3.2 小麦胚乳细胞骨架对淹水胁迫下的响应
2.3.3 小麦胚乳细胞骨架结合蛋白对淹水胁迫的响应
第三章 淹水胁迫和微管抑制剂处理对胚乳PCD特性影响
3.1 材料与方法
3.1.1 材料种植
3.1.2 淹水处理
3.1.3 淹水条件下微管抑制剂处理
3.1.4 小麦胚乳细胞计数
3.1.5 DNA含量检测
3.1.6 DNA酶活性检测
3.1.7 Evans Blue染色
3.1.8 caspase-like 蛋白酶活性测定
3.1.9 TUNEL检测
3.1.10 其他影响小麦胚乳PCD进程相关生理指标测定
(一)过氧化氢(H2O2)测定
(二)超氧阴离子(O2
-)测定
(三)羟自由基(·OH)测定
(四)ROS荧光检测
(五)TTC染色
(六)线粒体膜通透性检测
3.1.11 数据统计分析
3.2 结果分析
3.2.1 小麦胚乳细胞核计数
3.2.2 胚乳细胞中DNA含量及DNA水解酶活性的变化
3.2.3 胚乳细胞活力检测
3.2.4 胚乳细胞caspase-like蛋白酶活性变化
3.2.5 TUNEL标记检测细胞核DNA断裂
3.2.6 其他影响小麦胚乳 PCD 进程相关生理指标测定
(一)三种ROS含量的变化
(二)ROS荧光探针检测
(三)胚乳细胞脱氢酶活性变化
(四)胚乳细胞线粒体电位膜变化
3.3 小结
第四章 淹水胁迫和微丝抑制剂处理对胚乳PCD特性影响
4.1 材料与方法
4.1.1 材料种植
4.1.2 淹水处理
4.1.3 淹水条件下外源药剂的处理
4.1.4 小麦胚乳细胞计数
4.1.5 DNA含量检测
4.1.6 DNA酶活性检测
4.1.7 Evans Blue染色
4.1.8 胚乳细胞中 caspase-like 蛋白酶活性测定
4.1.9 TUNEL检测
4.1.10 其他影响小麦胚乳PCD进程相关生理指标测定
4.1.11 数据统计分析
4.2 结果分析
4.2.1 小麦胚乳细胞核计数
4.2.2 胚乳细胞中DNA含量及DNA水解酶活性的变化
4.2.3 胚乳细胞活力检测
4.2.4 胚乳细胞caspase-like蛋白酶活性变化
4.2.5 TUNEL标记检测细胞核DNA断裂
4.2.6 其他影响小麦胚乳 PCD 进程相关生理指标测定
(一)三种ROS含量的变化
(二)ROS荧光探针检测
(三)胚乳细胞脱氢酶活性变化
(四)胚乳细胞线粒体电位膜变化
4.3 小结
第五章 讨论与展望
5.1 讨论
5.2 本研究创新性和不足
5.3 展望
参考文献
附录1 实验所用试剂用量及配方
致谢
本文编号：3755930
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【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略语表
第一章 文献综述
1.1 植物细胞程序性死亡
1.2 植物PCD过程中关键信号分子
1.2.1 活性氧
1.2.2 Caspase
1.2.3 其他相关信号分子
1.3 禾谷类胚乳细胞PCD研究进展
1.3.1 水稻胚乳PCD研究进展
1.3.2 麦类胚乳PCD研究进展
1.3.3 玉米胚乳PCD
1.4 逆境胁迫下胚乳细胞PCD的变化
1.5 PCD检测的研究进展
1.6 淹水胁迫对植物发育的影响
1.6.1 淹水胁迫对植物生理生化的影响
1.6.2 淹水胁迫诱导植物PCD
1.6.3 植物组织对淹水胁迫的响应作用
1.7 植物细胞骨架
1.8 植物细胞骨架相关结合蛋白
1.9 非生物胁迫对植物细胞骨架的影响
1.10 ROS与植物细胞骨架变化
1.11 植物细胞骨架对细胞PCD进程的影响
1.12 本研究的目的和意义
第二章 淹水胁迫下小麦胚乳生理生化及细胞骨架的变化
2.1 材料与方法
2.1.1 材料种植
2.1.2 淹水处理
2.1.3 小麦颖果生理表型测定
2.1.4 抗坏血酸过氧化物酶活性测定
2.1.5 多酚氧化酶活性测定
2.1.6 谷胱甘肽含量测定
2.1.7 游离氨基酸含量测定
2.1.8 微管微丝的荧光检测
2.1.9 微管蛋白含量测定
2.1.10 微管结合蛋白MAP65-1的荧光检测
2.1.11 微丝结合蛋白profilin的荧光检测
2.1.12 Profilin基因表达量检测
2.1.12.1 总RNA的提取
2.1.12.2 RNA的纯度及完整性检测
2.1.12.3 RNA反转录
2.1.12.4 实时定量PCR反应
2.1.13 统计及分析方法
2.2 结果分析
2.2.1 淹水胁迫后小麦籽粒表型的变化
2.2.2 淹水胁迫后抗坏血酸过氧化物酶活性的变化
2.2.3 淹水胁迫后多酚氧化酶活性的变化
2.2.4 淹水胁迫后谷胱甘肽含量的变化
2.2.5 淹水胁迫后游离氨基酸含量的变化
2.2.6 淹水胁迫对微管骨架的影响
2.2.7 淹水胁迫后微管蛋白含量的变化
2.2.8 淹水胁迫对微管结合蛋白MAP65-1的影响
2.2.9 淹水胁迫对微丝骨架的影响
2.2.10 淹水胁迫对微丝结合蛋白profilin的影响
2.2.11 淹水胁迫下Profilin基因的相对表达量
2.3 .小结
2.3.1 小麦胚乳细胞抗氧化系统对淹水胁迫的响应
2.3.2 小麦胚乳细胞骨架对淹水胁迫下的响应
2.3.3 小麦胚乳细胞骨架结合蛋白对淹水胁迫的响应
第三章 淹水胁迫和微管抑制剂处理对胚乳PCD特性影响
3.1 材料与方法
3.1.1 材料种植
3.1.2 淹水处理
3.1.3 淹水条件下微管抑制剂处理
3.1.4 小麦胚乳细胞计数
3.1.5 DNA含量检测
3.1.6 DNA酶活性检测
3.1.7 Evans Blue染色
3.1.8 caspase-like 蛋白酶活性测定
3.1.9 TUNEL检测
3.1.10 其他影响小麦胚乳PCD进程相关生理指标测定
(一)过氧化氢(H2O2)测定
(二)超氧阴离子(O2
-)测定
(三)羟自由基(·OH)测定
(四)ROS荧光检测
(五)TTC染色
(六)线粒体膜通透性检测
3.1.11 数据统计分析
3.2 结果分析
3.2.1 小麦胚乳细胞核计数
3.2.2 胚乳细胞中DNA含量及DNA水解酶活性的变化
3.2.3 胚乳细胞活力检测
3.2.4 胚乳细胞caspase-like蛋白酶活性变化
3.2.5 TUNEL标记检测细胞核DNA断裂
3.2.6 其他影响小麦胚乳 PCD 进程相关生理指标测定
(一)三种ROS含量的变化
(二)ROS荧光探针检测
(三)胚乳细胞脱氢酶活性变化
(四)胚乳细胞线粒体电位膜变化
3.3 小结
第四章 淹水胁迫和微丝抑制剂处理对胚乳PCD特性影响
4.1 材料与方法
4.1.1 材料种植
4.1.2 淹水处理
4.1.3 淹水条件下外源药剂的处理
4.1.4 小麦胚乳细胞计数
4.1.5 DNA含量检测
4.1.6 DNA酶活性检测
4.1.7 Evans Blue染色
4.1.8 胚乳细胞中 caspase-like 蛋白酶活性测定
4.1.9 TUNEL检测
4.1.10 其他影响小麦胚乳PCD进程相关生理指标测定
4.1.11 数据统计分析
4.2 结果分析
4.2.1 小麦胚乳细胞核计数
4.2.2 胚乳细胞中DNA含量及DNA水解酶活性的变化
4.2.3 胚乳细胞活力检测
4.2.4 胚乳细胞caspase-like蛋白酶活性变化
4.2.5 TUNEL标记检测细胞核DNA断裂
4.2.6 其他影响小麦胚乳 PCD 进程相关生理指标测定
(一)三种ROS含量的变化
(二)ROS荧光探针检测
(三)胚乳细胞脱氢酶活性变化
(四)胚乳细胞线粒体电位膜变化
4.3 小结
第五章 讨论与展望
5.1 讨论
5.2 本研究创新性和不足
5.3 展望
参考文献
附录1 实验所用试剂用量及配方
致谢
本文编号：3755930
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