论文题目: 缺磷胁迫导致高等植物叶片中磷脂酰甘油（PG）含量降低的机理研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 植物学
作者: 王海英
导师: 许亦农
关键词: 磷脂酰甘油,磷脂酰甘油水解酶,磷脂酶,磷脂酶,磷胁迫
文献来源: 中国科学院研究生院（植物研究所）
发表年度: 2005
论文摘要: 磷脂酰甘油(PG)是植物类囊体膜中唯一的磷脂,在它的sn-2位上总是连着一个棕榈酸(16:0)或反式十六碳烯酸(16:1 trans)。由于PG的分子结构独特,对它的功能已有了很多研究,目前认为PG在维持类囊体膜的结构与功能方面具有非常重要的作用。缺磷胁迫下,蓝藻、衣藻及拟南芥、大麦等物种中均检测到了PG含量的下降。对这一现象的常见解释是缺磷导致了PG生物合成受阻,从而引起了其含量的降低。但迄今为止尚没有试验证据支持。本研究比较了缺磷对不同叶龄的小麦与烟草叶片中PG含量与PG水解酶的活性的影响,同时对缺磷叶片酶粗提液水解外源PG后的主要产物、几种磷脂酶抑制剂对上述酶反应的影响等进行了研究,以阐明缺磷条件下叶片中PG含量下降的主要原因。缺磷小麦第一叶完全展开时,PG含量与PG水解酶活性均与对照相似; 而第三叶完全展开时,尽管缺磷第三叶中PG水解酶活性也与对照相似,但其PG含量低于对照。这一结果表明,在小麦叶片完全展开之前,缺磷条件未影响叶片中的PG水解酶活性,第三叶中较低的PG含量应由PG的生物合成受阻引起。并且,由于缺磷植株第一叶完全展开时PG含量未受影响而第三叶中却表现出了轻微降低,可以推测叶片萌发越晚,PG生物合成受到的抑制就会越严重。为了研究叶片衰老过程中PG含量下降的原因,我们比较了6,10,14与18日龄时缺磷与对照小麦植株第一叶中PG的相对含量与PG水解酶活性。研究发现:6日龄时,刚刚完全展开的缺磷和对照小麦第一叶中无论是PG含量还是PG水解酶活性都较为相似; 而随着叶片的逐渐衰老,缺磷植株第一叶中PG含量大幅度下降,同时伴随着PG水解酶活性的急剧上升。18日龄时,缺磷小麦第一叶中的PG含量较对照降低了69.1%,其PG水解酶活性也远高于对照,37oC下温育30min后,缺磷叶片的酶粗提液使外源PG含量降低了74.16%,而对照中只降低了13.7%。上述结果表明,缺磷条件下,小麦叶片中PG含量降低的程度与PG水解酶活性的强弱密切相关,PG水解加剧是导致老叶中PG含量降低的一个重要原因。磷脂酶是水解磷脂的主要酶类。目前在植物体中发现的磷脂酶种类主要有磷脂酶D(PLD)、磷脂酶C(PLC)与磷脂酶A(PLA)。通过薄层层析(TLC),
论文目录:
缩写词表(ABBREVIATIONS)
中文摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1. 膜脂的组成和结构
2. 膜脂的功能
2.1 膜脂与类囊体膜中色素蛋白复合体的相互作用
2.2 利用脂突变体的研究来确定脂的功能
2.3 缺磷胁迫对膜脂的影响
3. 本研究的目的和意义
第二章 缺磷胁迫对小麦地上部分膜脂组成的影响
1. 前言
2. 材料和方法
2.1 实验材料
2.2 膜脂的提取和分离
2.3 甘油脂及其脂肪酸组成分析
2.4 光合气体交换与PSⅡ最大光化学效率的测定
3. 结果分析
3.1 缺磷胁迫对小麦生长的影响
3.2 缺磷胁迫对小麦地上部分膜脂组成的影响
3.3 缺磷胁迫对MGDG、DGDG、PG 与SQDG 脂肪酸组成的影响
3.3.1 缺磷胁迫对MGDG 脂肪酸组成的影响
3.3.2 缺磷胁迫对DGDG 脂肪酸组成的影响
3.3.3 缺磷胁迫对PG 脂肪酸组成的影响
3.3.4 缺磷胁迫对SQDG 脂肪酸组成的影响
3.4 缺磷胁迫对小麦光合气体交换与PSⅡ最大光化学效率影响
4. 讨论
4.1 缺磷引起小麦地上部分中PG 含量下降,SQDG 和DGDG 含量上升
4.2 缺磷胁迫未对四种甘油脂的脂肪酸组成造成显著影响
5. 小结
第三章 缺磷胁迫导致PG 含量降低的原因探讨
1. 前言
2. 材料和方法
2.1 PG 水解酶活性的测定
2.2 叶绿素含量的测定
2.3 可溶性蛋白含量测定
3. 结果分析
3.1 缺磷胁迫对完全展开后的小麦第一叶膜脂组成的影响
3.2 缺磷胁迫对完全展开后的小麦第一叶中PG 水解酶活性的影响
3.3 叶片刚刚完全展开时缺磷胁迫对小麦第一叶及第三叶膜脂组成的影响
3.4 叶片刚刚完全展开时缺磷胁迫对小麦第一叶及第三叶中PG 水解酶活性的影响
4. 讨论
4.1 PG 降解是缺磷胁迫下导致小麦叶片中PG 含量下降的一个重要原因
4.2 PG 生物合成受阻是缺磷胁迫下导致小麦叶片中PG 含量下降的另外一个重要原因
5. 小结
第四章 缺磷条件下水解PG 的主要酶种类鉴定
1. 前言
1.1 磷脂酶D
1.1.1 磷脂酶D 家族
1.1.2 催化和底物特异性
1.1.3 细胞功能
1.2 磷脂酶C
1.2.1 磷脂酶C 家族
1.2.2 细胞功能
1.3 磷脂酶A_2
1.3.1 磷脂酶A_2 家族
1.3.2 鉴别与催化机制
1.3.3 细胞功能
1.4 磷脂酶A_1 与磷脂酶B
1.5 本研究的目的意义
2. 材料与方法
3. 结果分析
3.1 PG 水解产物分析
3.2 n-丁醇对体外酶解反应的影响
3.3 盐酸普萘洛尔对体外酶解反应的影响
3.4 硫酸新霉素对体外酶解反应的影响
3.4.1 硫酸新霉素对体外酶混合物中PG 降解速度的影响
3.4.2 硫酸新霉素对体外酶混合物中PG 水解产物生成量的影响
4. 讨论
4.1 磷脂酶D 与缺磷小麦叶片中PG 的降解有关
4.2 磷脂酶C 与缺磷小麦叶片中PG 的降解有关
4.3 磷脂酶A 与缺磷小麦叶片中PG 的降解的关系的探讨
5. 小结
第五章 缺磷胁迫对烟草叶片中膜脂含量影响的研究
1. 前言
2. 材料方法
2.1 试验材料
2.2 PG 水解酶活性的测定
2.3 RNA 提取及RT-PCR
2.3.1 植物总RNA 的提取(Trizol 试剂法)
2.3.2 DNase I (RNase free) 消化Total RNA
2.3.3 cDNA 第一条链的反转录合成
2.3.4 RT-PCR 法检测转基因植株基因转录水平
2.3.5 引物
3. 结果分析
3.1 缺磷胁迫对烟草嫩叶中脂类物质组成及PG 水解酶活性的影响
3.2 缺磷胁迫对烟草老叶中脂类物质组成及PG 水解酶活性的影响
3.3 PG 水解产物分析
3.4 n-丁醇对体外酶解反应的影响
3.5 硫酸新霉素对体外酶解反应的影响
3.5.1 硫酸新霉素对体外酶混合物中PG 降解速度的影响
3.5.2 硫酸新霉素对体外酶混合物中PG 水解产物生成量的影响
3.6 缺磷胁迫对烟草嫩叶中几种磷脂酶转录水平的影响
3.7 缺磷胁迫对烟草老叶中几种磷脂酶转录水平的影响
4. 讨论
4.1 缺磷条件下引起PG 含量下降的原因
4.2 PLD 和PLC 与缺磷条件下烟草老叶中PG 的降解有关
4.3 缺磷胁迫影响了烟草叶片中PLDα、PLD β、PLC 及PAT-1 的表达水平
5. 小结
结论
参考文献
博士期间发表文章情况
致谢
发布时间: 2006-04-30
相关论文
- [1].低磷胁迫对玉米磷吸收、转运及IAA和CTK水平与分布的影响[D]. 徐中平.山东大学2008
- [2].水稻OsIPS1与OsIPS2基因磷饥饿信号及激素调控模式的比较研究[D]. 侯兴亮.浙江大学2004
- [3].低磷胁迫对高等植物中膜脂含量及分布影响的研究[D]. 杨文.中国科学院研究生院（植物研究所）2003
- [4].海洋小球藻Chlorella sp.甘油脂及脂肪酸、光合色素特征的研究[D]. 冯福应.中国科学院研究生院（植物研究所）2003
- [5].二脂酰甘油酰基转移酶基因（DGAT1）的沉默对烟草油脂合成的影响[D]. 张发云.中国科学院研究生院（植物研究所）2005
- [6].水稻适应低磷胁迫的营养生理机理研究[D]. 李永夫.浙江大学2006
- [7].低磷胁迫条件下植物根内通气组织的形成及其可能的生理作用[D]. 樊明寿.中国农业大学2001
- [8].不同磷效率基因型小麦对苗期供磷状况的响应及其机理的研究[D]. 邱慧珍.甘肃农业大学2003
- [9].不同基因型玉米对磷胁迫的反应及根系蛋白质组学研究[D]. 李坤朋.山东大学2007
- [10].水稻低磷胁迫相关转录因子OsPHR1和OsPHR2的功能研究[D]. 周洁.浙江大学2007
标签：磷脂酰甘油论文; 磷脂酰甘油水解酶论文; 磷脂酶论文; 磷胁迫论文;