论文题目: 烟草NADPH氧化酶在Na~+、Cu~(2+)胁迫中的活性变化及其作用
论文类型: 博士论文
论文专业: 生物化学与分子生物学
作者: 于中连
导师: 陈珈
关键词: 氧化酶,盐胁迫,胁迫,磷脂酶
文献来源: 中国农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 非生物胁迫诱导了细胞中活性氧的大量产生。植物质膜NADPH氧化酶催化产生的活性氧被认为是逆境胁迫中活性氧产生的一个重要来源。我们根据已发表序列克隆得到了烟草NADPH氧化酶的cDNA,并对所得的序列进行了生物信息学分析,结果显示,该序列是含有植株NADPH氧化酶的保守结构域。序列修饰分析结果表明,该酶除了可以被钙直接结合外,也可能被诸如磷酸化等调控机制调控。 通过构建PET-NAO原核表达载体,原核表达获得了NADPH氧化酶C末端部分片断的目的蛋白,并利用其获得了效价1:1000的兔抗血清。同时我们构建了CaMV35S启动子驱动的NADPH氧化酶过表达载体NAO和两个RNAi载体(NAOa,NAOb),农杆菌介导获得转基因烟草。经基因组DNA PCR、RT-PCR和Western blot检测,共获得阳性转基因植株NAO 10株、NAOa 8株和NAOb 12株。 已有研究显示,体外H2O2处理拟南芥诱导了体内抗氧化物酶基因表达的增加。然而内源活性氧对植株体内抗氧化物酶的活性的影响还不清晰。我们测定了转基因烟草内CAT、POX、APX、GR和SOD酶活性。与对照植株相比,过量表达NADPH氧化酶的转基因植株内这五个酶的活性均有不同程度的升高,干扰植株体内抗氧化物酶活性与此相反,两个干扰株系中各抗氧化物酶活性都受到了抑制。这些结果说明,植株体内存在着一个自动协同机制以消除活性氧的过量产生和产生减少对植物所带来的影响。 盐胁迫诱导了活性氧的产生。NADPH氧化酶特异性抑制剂DPI抑制了盐诱导的拟南芥H2O2的产生。然而,盐胁迫对NADPH氧化酶活性的影响还不清楚。细胞色素C还原法测定盐胁迫烟草植株中NADPH氧化酶活性。低浓度(100-200mM)短时间(1-6h)的NaCl处理的烟草叶片NADPH氧化酶活性升高,NADPH氧化酶催化产生的活性氧是NaCl胁迫活性氧的主要来源之一。高浓度(>200mM)长时间(>6h)NaCl处理的烟草叶片NADPH氧化酶活性降低。过量表达转基因植株长时间盐胁迫处理生长受到抑制,体内抗氧化物酶活性应答胁迫失灵,MDA水平升高,而干扰植株长势比对照植株要好,体内抗氧化物酶活性应答胁迫灵敏,MDA水平低。NAO转基因植株的种子发芽率受到了100mMNaCl的抑制,其中株系3发芽率与对照株相比降低了30%。 Cu2+诱导了小麦根NADPH氧化酶活性的升高。我们的实验显示Cu2+诱NADPH氧化酶转录和活性的的升高。我们的数据显示,Cu2+激活PLD参与调节的NADPH氧化酶活性升高所催化产生的活性氧是Cu2+胁迫下活性氧的主要来源之一。我们推测,同哺乳动物NADPH氧化酶相似,植物NADPH氧化酶活性也可以受到PLD和PA的调控。
论文目录:
第一章 NaCl胁迫与活性氧
一、盐诱导的活性产生机制:
二、活性氧的消除和植物对NaCl的耐受
第二章 NADPH氧化酶
一、动物NADPH氧化酶
二、植物NADPH氧化酶
第三章 NADPH氧化酶转基因烟草的获得及多克隆抗体的制备
一、材料和方法
二、结果与分析
三、结论
第四章 盐胁迫下的NADPH氧化酶
一、材料和方法
二、结果
三、结论和讨论
第五章 Cu~(2+)胁迫下NADPH氧化酶活性调控及作用
一、材料和方法
二、结果与分析
三、结论及讨论
结论
参考文献
致谢
作者简介
发布时间: 2005-07-18
参考文献
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