铜胺氧化酶催化产生的过氧化氢参与乙烯诱导蚕豆气孔关闭

论文摘要

气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道,气孔运动受各种环境因素和内源因子包括植物激素乙烯和重要信号分子过氧化氢（H2O2）的调节。研究发现铜胺氧化酶（CuAO）催化产生的H2O2参与脱落酸（ABA）诱导的气孔关闭,乙烯诱导气孔关闭依赖于NADPH（还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸）氧化酶催化产生的H2O2。然而时至今日,CuAO催化产生的H2O2是否参与乙烯诱导的气孔关闭还未见报道。本文以蚕豆为材料,借助药理学实验、激光扫描共聚焦显微镜技术和CuAO酶活性测定研究了CuAO及其催化产物H2O2在乙烯诱导气孔关闭中的作用。所得主要结果如下：1.乙烯释放剂乙烯利、乙烯合成前体1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）和乙烯均显著诱导气孔关闭。2.CuAO专一性抑制剂氨基胍（Aminoguanidine. AG）、2-溴乙胺（2-Bromoethylamine. BEA）均显著抑制乙烯利、ACC和乙烯诱导气孔关闭。3.CuAO的四种催化产物中仅H2O2能够显著逆转AG、BEA阻止乙烯利、ACC、乙烯诱导气孔关闭的效应。4. CuAO催化底物腐胺（putrescine. Put）不影响乙烯利、ACC和乙烯诱导气孔关闭。5.乙烯利、ACC和乙烯显著提高质外体CuAO活性,AG、BEA显著抑制乙烯利、ACC和乙烯提高质外体CuAO活性的效应。6.乙烯利、ACC和乙烯显著增加保卫细胞H2O2水平,AG、BEA显著抑制乙烯利、ACC和乙烯增加保卫细胞H2O2水平的效应。上述结果表明,乙烯通过提高质外体CuAO活性和H2O2水平诱导气孔关闭。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 主要缩略词语汇表
• 第1章 文献综述
• 1.1 气孔运动研究
• 1.2 乙烯和乙烯对气孔运动的调控
• 1.2.1 乙烯简介
• 1.2.2 乙烯的生物合成
• 1.2.3 乙烯发生剂——乙烯利
• 1.2.4 乙烯的生理作用
• 1.2.5 乙烯的作用机理
• 1.2.6 乙烯在气孔运动中的作用
• 1.2.7 乙烯和其他植物激素之间的相互作用
• 1.3 植物体内的多胺
• 1.3.1 多胺的生物合成
• 1.3.2 多胺的代谢
• 1.3.3 多胺的生理功能
• 1.4 植物多胺氧化酶
• 1.4.1 植物多胺氧化酶
• 1.4.2 植物多胺氧化酶的生理作用
• 1.4.3 多胺氧化酶主要降解产物的生理作用
• 2O₂'>1.5 植物体内的H₂O₂
• 2O₂的来源'>1.5.1 植物体内H₂O₂的来源
• 2O₂的生理作用'>1.5.2 植物体内H₂O₂的生理作用
• 2O₂对植物根系发育的影响'>1.5.2.1 H₂O₂对植物根系发育的影响
• 2O₂对胁迫条件下植物根发育的影响'>1.5.2.2 H₂O₂对胁迫条件下植物根发育的影响
• 2O₂对植物气孔运动的影响'>1.5.2.3 H₂O₂对植物气孔运动的影响
• 1.6 研究目的和意义
• 第2章 材料和方法
• 2.1 植物材料、所用试剂及仪器
• 2.1.1 植物材料培养
• 2.1.2 试剂
• 2.1.3 仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 表皮条实验
• 2O₂荧光探针的装载'>2.2.2 H₂O₂荧光探针的装载
• 2.2.3 激光共聚焦扫描显微镜检测
• 2.2.4 CuAO的分离
• 2.2.5 CuAO活性及蛋白质含量测定
• 第3章 结果和分析
• 3.1 乙烯对气孔开度的影响
• 2O₂参与乙烯诱导气孔关闭'>3.2 CuAO催化产物H₂O₂参与乙烯诱导气孔关闭
• 3.3 Put对气孔开度的影响
• 3.4 乙烯对CuAO活性的影响
• 2O₂产生的影响'>3.5 乙烯对保卫细胞H₂O₂产生的影响
• 第4章 讨论
• 第5章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果