盐胁迫诱导水稻根尖细胞程序性死亡过程中的核酸内切酶

论文摘要

以盐敏感水稻品种武运粳8号为材料,研究了盐胁迫对其根尖细胞程序性死亡（PCD）的诱导情况,确定了PCD的诱导条件。结果表明:高浓度盐胁迫（500 mmol/LNaCl）后,水稻根尖细胞呈现明显的PCD特征,例如:DNA片段化,细胞核浓缩变形以及TUNEL阳性反应。这些细胞核事件从处理4 h后开始出现,随着时间延长,更加明显。此外,盐胁迫处理还能引起细胞色素c（Cytc）从线粒体释放到细胞质,该现象在胁迫处理2h即被观察到,早于上述细胞核事件。以上述实验体系为模型,研究了PCD对细胞质,细胞核中核酸酶活性的诱导情况,以及PCD相关核酸酶的性质分析。核酸酶活性电泳结果表明:500mmolNaCl处理水稻根尖2h后,细胞质,细胞核组分中都有新的核酸酶活性条带出现,根据其亚细胞定位和分子量分别命名为OsCyt20,OsNuc37。药理学研究发现,细胞质PCD相关核酸酶OsCyt20为Ca2+/Mg2+依赖型,最适pH在7.0,Zn2+、EDTA对其活性都有强烈抑制作用。体外酶切实验表明,包括OsCyt20在内的细胞质核酸酶都不能导致细胞核染色体DNA发生特异性切割形成DNA Ladder。细胞核PCD相关核酸酶OsNuc37为Zn2+依赖型,最适pH在4.5—6.0,EDTA对其活性有强烈抑制作用。糖结合试验证明OsNuc37是一个糖蛋白。体外酶切实验表明,OsNuc37能够导致细胞核染色体DNA发生特异性切割,形成DNA Ladder。综合上述研究结果,本文鉴定了一个新的细胞程序性死亡相关核酸内切酶OsNuc37。在盐胁迫诱导水稻根尖细胞PCD过程中,OsNuc37负责细胞核染色体DNA的降解。本文的研究结果为进一步揭示植物细胞PCD的分子机制提供了依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语词表
• 引言
• 研究目的、意义和主要内容
• 参考文献
• 第一章 文献综述
• 第一节 细胞程序性死亡的研究进展
• 1 细胞死亡的类型
• 2 动物细胞程序性死亡研究进展
• 3 植物细胞程序性死亡研究进展
• 第二节 细胞程序性死亡过程中的核酸内切酶
• 1 动物细胞中的核酸内切酶研究进展
• 2 植物细胞中的核酸内切酶研究进展
• 3 植物核酸内切酶的研究现状与展望
• 第二章 盐胁迫诱导水稻根尖细胞程序性死亡的模型建立
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 盐胁迫诱导期间DNA ladder的发生
• 2+对盐胁迫诱导根尖PCD的缓解作用'>2.2 Zn²⁺对盐胁迫诱导根尖PCD的缓解作用
• 2.3 盐胁迫期间染色体DNA和细胞核的变化
• 2.4 盐胁迫期间Cytc释放的检测
• 3 讨论
• 第三章 盐胁迫致水稻根尖细胞程序性死亡过程中的核酸内切酶
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 水稻根尖细胞PCD的诱导
• 2.2 细胞质核酸酶的检测与性质分析
• 2.3 细胞核核酸酶的检测与性质分析
• 2.4 细胞核的纯度检测验证
• 2.5 OsNuc37的糖蛋白结合检测实验
• 2.6 体外核酸酶切割细胞核DNA分析
• 3 讨论
• 全文结论
• 创新之处
• 存在问题与展望
• 攻读学位期间发表与投送的论文
• 致谢