植物细胞壁—类整合素—细胞骨架连续体在植物响应渗透胁迫信号过程中的作用

论文摘要

阐明植物对逆境的响应机制,提高植物的抗逆性,已成为当前植物科学研究的热点。本试验以拟南芥（Arabidopsis thaliana）悬浮细胞和玉米（Zea maize L.）幼苗为试验材料,综合利用生物化学和细胞生物学等技术,探讨了类整合素蛋白、细胞骨架及两者的相互作用在渗透胁迫诱导细胞合成ABA中的作用,为进一步深入研究植物细胞壁.细胞膜-细胞骨架连续体在渗透胁迫信号传导过程中的作用提供一些理论依据。结果表明: 1、用动物整合素β1亚基抗体作探针,结合蛋白免疫印迹和荧光定位的方法,在拟南芥悬浮细胞的细胞膜和玉米幼苗的根尖细胞的细胞膜与核中均检测到类整合素蛋白的存在,分子量分别在110KD和80KD。 2、通过显微观察发现,正常细胞的质膜与细胞壁是粘连在一起的,没有明显的分界线,在渗透浓度为722mmol/kg的改良培养基中培养6hr的细胞发生了局部的质壁分离,而经RGD预处理后再进行胁迫培养的细胞则发生了完全的质壁分离,说明类整合素蛋白介导了细胞壁与细胞膜之间的粘连作用。 3、比较研究了拟南芥悬浮培养细胞及原生质体在渗透胁迫过程中内源ABA含量的变化。结果表明,与未受渗透胁迫的细胞或原生质体相比,具有细胞壁的正常细胞在渗透胁迫处理后,ABA浓度升高了2.3倍,而原生质体经胁迫处理后ABA浓度只升高了1.7倍,这说明细胞壁和/或细胞壁与细胞膜之间的相互作用在拟南芥悬浮细胞响应渗透胁迫和渗透胁迫诱导细胞合成ABA过程中起着重要作用。对正常细胞、胁迫处理细胞及RGD预处理后再胁迫培养的细胞的内源ABA含量变化进行了比较,发现经RGD预处理后再胁迫培养的细胞内源ABA含量较之正常培养的细胞有所提高,但与胁迫处理的细胞相比则有所下降,因而推测类整合素蛋白在质膜-细胞壁连续体系感受水分亏缺信号过程中起关键性作用。 4、以15%PEG对玉米幼苗分别处理0、12hr、24hr、48hr,通过荧光定位的方法观察到,细胞在遭受干旱胁迫时,其体内形成更多的周质微管以适应外界环

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 符号说明
• 第一章 文献综述
• 1.1 引言
• 1.2 细胞壁-细胞膜之间的相互作用
• 1.2.1 整合素蛋白的结构与功能
• 1.2.2 植物类整合素蛋白的研究进展
• 1.2.3 细胞壁-细胞膜之间的相互作用在干旱胁迫信号传导过程中的作用
• 1.3 细胞骨架在信号传递过程中的作用
• 第二章 植物中类整合素蛋白的鉴定与定位
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 供试材料
• 2.2.2 细胞膜蛋白的提取
• 2.2.3 蛋白质浓度测定
• 2.2.4 Westem blotting研究
• 2.2.5 荧光定位
• 2.2.6 试剂配制
• 2.3 结果
• 2.3.1 膜蛋白的western-blotting分析
• 2.3.2 类整合素蛋白的免疫荧光定位
• 2.4 讨论
• 第三章 类整合素蛋白功能的初步研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 供试材料
• 3.2.2 拟南芥悬浮细胞原生质体制备
• 3.2.3 试验处理
• 3.2.4 光学显微观察
• 3.2.5 ABA的测定
• 3.2.6 试剂配制
• 3.3 结果
• 3.3.1 类整合素作为黏附分子参与壁-膜之间的粘连作用的药理学研究
• 3.3.2 原生质体与细胞在渗透胁迫条件下ABA合成的差异
• 3.3.3 类整合素结合肽RGD处理对渗透胁迫诱导ABA合成的影响
• 3.4 讨论
• 第四章 干旱胁迫对微管动态变化的影响及其在干旱胁迫诱导细胞合成ABA中的作用分析
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 供试材料
• 4.2.2 试验处理
• 4.2.3 ABA的测定
• 4.2.4 荧光显微观察
• 4.3 结果
• 4.3.1 干旱胁迫过程中微管的动态变化
• 4.3.2 类整合素蛋白与微管的互作关系在细胞响应渗透胁迫信号中的作用
• 4.4 讨论
• 第五章 总结与讨论
• 参考文献
• 附录
• 致谢