逆境胁迫下植物质膜H~+-ATPase活性的调节机理
文献类型：学位论文
| 作者 | 杨颖丽 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2004 |
| 授予单位 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 |
| 导师 | 张立新 |
| 关键词 | NADPH氧化酶 质膜 琉基氧化 膜脂过氧化 铁小麦 |
| 其他题名 | Regulatory Mechanisms of Plant Plasma Membrane H~+-ATPase Activities in Response to Environmental Stresses |
| 中文摘要 | 质膜H~+-ATPase是植物生命活动的主宰酶，能逆向跨质膜转运质子出细胞，在细胞膜两侧建立H~+的电化学梯度。该电化学梯度为各种营养物质及离子的跨质膜转运提供能量。逆境条件下质膜H~+-ATPase活性的变化在一定程度上反应了植物的抗逆机理。本实验以小麦为材料，研究逆境胁迫下植物质膜H~+-ATPase活性变化的调节机制，初步探讨逆境条件下质膜H~+-ATPase活性调节的信号转导途径。取得了如下研究结果：1．盐胁迫对质膜H+-ATPase活性的影响及调节。NoCI处理抑制优鉴根质膜H~+-Pose的活性，兴奋陇春根质膜H~+-ATPose。100 mM Nacl处理24h、48h和72h，优鉴H气ATPase的活性分别降为对照的72％、57％和50％，而陇春根质膜H+-AfPase分别增加了7％、15％和34％。膜脂过氧化分析表明NaCl处理对优鉴根质膜造成较强的氧化损害，而对陇春根质膜的氧化损害较小。进一步研究发现，NaCI处理使优鉴根质膜蛋白琉基含量减少，而陇春根质膜蛋白琉基的量基本不变，这一变化趋势与NoCI引起质膜H~+-ATPase活性的变化是一致的。Weste扭blotting分析结果显示100 mM Nacl处理72h后，优鉴根质膜H~+-ATPase的含量与对照比有所减少，而陇春根质膜H~+-ATPase的量有所增加。这些结果表明盐胁迫抑制优鉴根质膜H~+-ATPase的活性，琉基的氧化及酶含量的减少可能是NoCI处理引起优鉴根质膜H~+-ATPose活性降低的原因，陇春根质膜H~+-ATPase活性的增加可能是由于质膜扩H~+-ATPase表达增强而引起的。2．盐胁迫下质膜H~+一ATPase活性调节的信号转导途径。NaCl处理使陇春根质膜H~+-ATPase活性升高。HZoZ含量的测量结果表明盐胁迫时小麦根H_2O_2的产生增加。10μM和50μM的H_2O_2处理6h、12h和24h，陇春根质膜H~+-ATPase活性分别增加10％、12％、21％和14％、25％、29％，而高浓度的H_2O_2抑制H~+-ATPase的活性。采用温和胶电泳结合抑制剂实验发现：在Ca~(2+)存在时，对NADPH敏感的胶内酶活性带增强，DPI（NADPH氧化酶抑制剂）完全抑制酶活性带的出现，表明温和胶内的酶带可能是质膜NADPH氧化酶带。温和胶内NADPH氧化酶活性染色表明NaCI处理使小麦根质膜NADPH氧化酶活性增加；NaCl处理48h，NADPH氧化酶活性增加约80％。DPI预处理使NaCI处理对质膜H~+-ATPase活性的增加作用减弱。上述结果表明盐诱导NADPH氧化酶活性的增加及其活性氧的产生可能参与了NaCl胁迫对质膜H~+-ATPase活性的调节。3. 铁离子胁迫对质膜H~+ArPase活性的影响及调节。FeSO_4和FeCl_3显著抑制质膜H~+-ATPase的活性，此效应能被金属离子鳌合剂或Fe~(2+)特异性鳌合剂消除，表明FesO_4和FeC1_3对质膜H~+-ATPase活性的抑制作用可能是由Fe~(2+)和Fe~(3+)引起的。膜脂过氧化抑制剂BHT不影响铁离子对质膜H~+-ATPase活性的抑制作用，说明铁离子对质膜H~+-ATPase的抑制可能与铁诱导质膜的膜脂过氧化无关。各种自由基清除剂对铁离子诱导的质膜H~+-ATPase活性抑制作用的影响表明OH和H_2O_2可能参与了Fe~(2+)对质膜H~+-AfPase活性的抑制作用。此外，铁处理引起膜蛋白琉基含量降低。进一步研究质膜蛋白琉基氧化还原状态的变化与H~+-ATPase活性变化的关系，结果表明还原型琉基对质膜H~+ATPase的活性是必需的。研究正向或反向质膜微囊中加入不透膜的特异性琉基修饰剂DTNB对质膜H~+-ATPase活性的影响，表明参与质膜扩一ATPase活性抑制的琉基氧化可能发生在质膜的胞外侧。上述研究结果表明疏基氧化可能是铁离子对质膜H~+-ATPase活性抑制的原因；·OH和H_2O_2可能参与了Fe~(2+)对质膜H~+-ATPase活性的抑制。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-22 |
| 页码 | 89 |
| 源URL | [http://ir.casnw.net/handle/362004/22009]  |
| 专题 | 寒区旱区环境与工程研究所_研究生学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨颖丽. 逆境胁迫下植物质膜H~+-ATPase活性的调节机理[D]. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所. 2004. |
入库方式： OAI收割
来源：寒区旱区环境与工程研究所
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