植物激素对拟南芥根系生长调控的动力学研究

发布时间：2021-08-27 09:30

　　根系是植物的重要器官,根的形成发育和生长既由植物自身的基因决定,又受到环境条件的影响,前者体现为基因的表达,后者则通过信号转导机制实现,其中的各种调控关系构成了复杂的生物网络,而植物激素在其中发挥着至关重要的调节作用。尽管实验研究提供了日益丰富的细节,但对生命活动的全面理解需要了解复杂生物网络的整体行为而非细节的拼凑。复杂生物网络的特点决定了其中的调控作用大多是非线性的,不同调控通路间常常存在交叉会话,而且各类随机涨落可能对系统行为产生显著的影响。因此,研究非线性调控过程中通路之间的交互作用和噪声对系统整体行为的影响,对理解植物根系生长发育调控的内在机制有着重要意义。本文运用化学反应动力学、非线性随机理论及数值模拟方法,对模式生物拟南芥根细胞中分别以植物激素脱落酸和生长素为核心的胁迫响应和侧根发生机制的非线性动力学及噪声的作用进行了深入分析,取得了以下成果:（1）通过对拟南芥根细胞生长抑制和胁迫响应机制的分析,揭示了两个主要信号通路之间交叉会话的动力学和对植物逆境生存的重要意义。拟南芥根细胞的两个主要调控通路（即脱落酸通路和RALF-FER通路）之间存在着交叉会话。实验事实表明虽然二者... 

【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：99 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图I.1DNA编码区域按功能的划分

基因表达的实质就是遗传信息通过核酸（ＤＮＡ或ＲＮＡ）与核酸之间、核酸与蛋白质之间以及??蛋白质与蛋白质之间的相互作用进行传递的过程。这一过程遵循中心法则（ｇｅｎｅｔｉｃ?ｃｅｎｔｒａｌ??ｄｏｇｍａ），可用图１．２表示，即：ＤＮＡ中存储的遗传信息通过ＤＮＡ的自我复制而复制增加，以??ＤＮＡ自身为模板通过转录过程把遗传信息传递给信使ＲＮＡ，再通过翻译过程生成蛋白质，从??而完成遗传信息的传递表达。而某些基因表达产生的蛋白质又对ＤＮＡ的复制、ＲＮＡ的转录和??蛋白质的合成过程具有关键的调控作用。后续研宂还发现某些病毒能以ＲＮＡ为模板逆转录成??ＤＮＡ并整合到原宿主细胞的ＤＮＡ中进行复制、转录实现病毒繁殖，这可作为对中心法则的补??充。［１，２］??Ｐｒｏｔｅｉｎ??／?＼＼Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ??Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ?／??／?Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ?＼＼??Ｏ＂?Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ?〉??ＤＮＡ．?ＲＮＡ??Ｒｅｖｅｒｓｅ??Ｒｅｐｌｉｃａｔｉｏｎ?Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ??图１．?２中心法则的示意图．??２??

崳姡模希茫裕希遥粒蹋牐模桑樱樱牛遥裕粒裕桑希危崳?行机制有着或多或少的不同，一个典型的信号转导事件过程如图１．３所示［９］，大体上可概括为??以下几个过程：??＾?ｅｘｔｅｒｎａｌ??ｓｔｉｍｕｌｕｓ??ｒｅｃｅｐｔｏｒ?＿ｖｃｅｌｌ?ｍｅｍｂｒａｎｅ??ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ?＾＾３＾＝＝＾?■■■■■＂■■?—??／＾＾＾ｒｅＣｅＰｔ〇ｒ?＾???／?＂ＴＳｊ＾＾ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ?ｆａｃｔｏｒ??０）％?ｎＵＣ／ｅＵＳ＼??＼ｆ＼ｊ＼???ＭＡＰ?ｋｉｎａｓｅ?ｘ．?ｍＲＮＡ?＿■■■■■?少／??ｃａｓｃａｄｅ?＼??ｍｅｔａｂｏｌｉｃ

【参考文献】：
期刊论文
[1]植物激素调控侧根发育的生理机制[J]. 邢国芳,冯万军,牛旭龙,张春来,马金虎,郭平毅.  植物生理学报. 2015(12)
[2]生长素信号对植物侧根发育的调控[J]. 朱振兴,李丹.  中国细胞生物学学报. 2015(11)
[3]基因自调控环路的功能[J]. 苑占江,张家军,周天寿.  生物物理学报. 2010(06)



本文编号：3366098