H 2 S介导镉调控ROS平衡抑制不结球白菜根生长机理研究
发布时间：2023-10-02 05:58
植物受到重金属镉胁迫后,会造成ROS大量爆发,从而对植物生长产生氧化损伤。在拟南芥中,研究发现根尖中两种ROS成分(过氧化氢,H2O2和超氧阴离子O2·-)对植物根的生长和分化具有重要作用,其二者在正常根系中维持一种平衡状态,而这种平衡被打破则抑制植物根的生长。同时亦有研究证明H2S可以清除镉污染下植物体内ROS积累。因此本研究据此上两种理论,推测镉污染对于抑制不结球白菜根系生长是否与根尖中ROS平衡状态被破坏有关,以及在镉污染下内源H2S是否也参与调节了活性氧平衡通路。本研究利用荧光组织染色技术和荧光定量方法研究镉污染与ROS平衡之间的关系对根生长的影响以及气体信号分子H2S在此过程中所起的作用。主要研究结果如下:1、镉在4 μM和16 μM浓度下处理不结球白菜根尖72 h,均抑制根的生长,抑制率分别是23%和53%,但是组织化学染色证实4μM镉没有引起根尖氧化损伤和细胞死亡,而16 μM镉则引起了此反应;4 μμM镉处理不同时间与对照相比提高了根尖H2O2含量、降低O2·-含量下降;16μM镉处理则同时通过了根尖H2O2、O2·-含量;通过外源添加NADPH氧化酶抑制剂二联苯碘清除...
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词表
前言
第一章 文献综述
1 重金属镉的研究进展
1.1 重金属镉的发现
1.2 重金属镉对植物的毒害作用
1.3 重金属镉对人类的毒害作用
1.4 植物对重金属镉毒性的抗性机制
2 活性氧
2.1 O2
·-在根尖的定位
2.2 H2O2在根尖的定位
2.3 植物根尖生长的状态
2.4 拟南芥UPB1基因对根转化区域的影响
2.5 ROS中H2O2升高对拟南芥根长的影响
2.6 ROS中O2
·-降低对拟南芥根长的影响
2.7 ROS平衡的重要性
2.8 UPB1基因调节根的生长不依赖于生长素/细胞分裂素信号途径
3 硫化氢
3.1 硫化氢的产生
3.2 硫化氢参与植物多种生理作用
第二章 镉通过干扰ROS平衡抑制不结球白菜根生长
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
1.3 数据统计分析
2 结果与分析
2.1 镉在特定浓度下抑制了根生长但没有引起氧化损伤和细胞死亡
2.2 镉打破了不结球白菜根尖中ROS平衡
2.3 镉打破了不结球白菜根尖中ROS的平衡具有时间效应
2.4 镉污染下ROS平衡的改变与根长抑制关系
3 小结与讨论
第三章 H2S调控BrUPB1s及其靶基因表达参与调节根尖中ROS平衡
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
1.3 RNA提取、反转和qRT-PCR反应体系
1.4 BrUPB1s基因及其靶标基因筛选
1.5 BrLCDs和BrDCDs基因荧光定量表达分析
1.6 数据统计分析
2 结果与分析
2.1 镉处理下根尖内源H2S含量变化
2.2 镉处理下内源H2S调节根尖中O2
·-和H2O2含量变化
2.3 镉处理下对根尖BrLCDs和BrDCDs表达的影响
2.4 不结球白菜数据库中UPB1和其靶基因的检索分析
2.5 镉胁迫下内源H2S参与调节UPB1及其靶基因的表达
2.6 镉胁迫下通过层次聚类分析根尖中H2S和ROS相互作用
3 小结与讨论
第四章 BrUPB1A基因克隆与生物信息学分析
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
2 结果与分析
2.1 BrUPB1A基因PCR扩增和TA克隆
2.2 Bra
UPB1A基因开放阅读框分析
2.3 BraUPB1A蛋白质理化性质的分析
2.4 BraUPB1A氨基酸多重序列比对
2.5 BraUPB1A基因启动子区域顺式作用元件分析
2.6 BraUPB1A蛋白质亲疏水性分析
2.7 Bra UPB1A蛋白质的信号肽预测
2.8 BraUPB1A蛋白质亚细胞内定位和跨膜区预测
2.9 BraUPB1A蛋白质二级结构预测
3 讨论
全文结论
创新之处
参考文献
附录
在校期间发表论文
致谢
本文编号：3850233
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
缩略词表
前言
第一章 文献综述
1 重金属镉的研究进展
1.1 重金属镉的发现
1.2 重金属镉对植物的毒害作用
1.3 重金属镉对人类的毒害作用
1.4 植物对重金属镉毒性的抗性机制
2 活性氧
2.1 O2
·-在根尖的定位
2.2 H2O2在根尖的定位
2.3 植物根尖生长的状态
2.4 拟南芥UPB1基因对根转化区域的影响
2.5 ROS中H2O2升高对拟南芥根长的影响
2.6 ROS中O2
·-降低对拟南芥根长的影响
2.7 ROS平衡的重要性
2.8 UPB1基因调节根的生长不依赖于生长素/细胞分裂素信号途径
3 硫化氢
3.1 硫化氢的产生
3.2 硫化氢参与植物多种生理作用
第二章 镉通过干扰ROS平衡抑制不结球白菜根生长
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
1.3 数据统计分析
2 结果与分析
2.1 镉在特定浓度下抑制了根生长但没有引起氧化损伤和细胞死亡
2.2 镉打破了不结球白菜根尖中ROS平衡
2.3 镉打破了不结球白菜根尖中ROS的平衡具有时间效应
2.4 镉污染下ROS平衡的改变与根长抑制关系
3 小结与讨论
第三章 H2S调控BrUPB1s及其靶基因表达参与调节根尖中ROS平衡
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
1.3 RNA提取、反转和qRT-PCR反应体系
1.4 BrUPB1s基因及其靶标基因筛选
1.5 BrLCDs和BrDCDs基因荧光定量表达分析
1.6 数据统计分析
2 结果与分析
2.1 镉处理下根尖内源H2S含量变化
2.2 镉处理下内源H2S调节根尖中O2
·-和H2O2含量变化
2.3 镉处理下对根尖BrLCDs和BrDCDs表达的影响
2.4 不结球白菜数据库中UPB1和其靶基因的检索分析
2.5 镉胁迫下内源H2S参与调节UPB1及其靶基因的表达
2.6 镉胁迫下通过层次聚类分析根尖中H2S和ROS相互作用
3 小结与讨论
第四章 BrUPB1A基因克隆与生物信息学分析
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试验方法
2 结果与分析
2.1 BrUPB1A基因PCR扩增和TA克隆
2.2 Bra
UPB1A基因开放阅读框分析
2.3 BraUPB1A蛋白质理化性质的分析
2.4 BraUPB1A氨基酸多重序列比对
2.5 BraUPB1A基因启动子区域顺式作用元件分析
2.6 BraUPB1A蛋白质亲疏水性分析
2.7 Bra UPB1A蛋白质的信号肽预测
2.8 BraUPB1A蛋白质亚细胞内定位和跨膜区预测
2.9 BraUPB1A蛋白质二级结构预测
3 讨论
全文结论
创新之处
参考文献
附录
在校期间发表论文
致谢
本文编号：3850233
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