论文部分内容阅读
茉莉酸(Jasmonic acid,JA)作为一种逆境信号,在植物的生长发育及抗性与防御反应中起着重要的作用。当植物受到生物和非生物胁迫时,它作为内源信号分子会诱导相关抗逆基因的表达,从而增强植物的抗逆性。当植物遭受刺激时,细胞内游离钙离子浓度升高。JA诱导的钙动员是JA信号通路中的一个分支,在JA信号网络中是必需的。CNGC是细胞膜上的一种非选择性配体阳离子门控通道,是信号转导级联系统的重要组成部分,通过这种级联反应,它将细胞外部信号转变为能够跨膜的阳离子流对细胞起作用。有研究证明JA诱导的质外体钙离子可通过AtCNGC2流入胞内,但国内这方面的研究较少。研究AtCNGC2在JA诱导钙动员中的作用及JA反应基因JR1的表达情况,对了解茉莉酸信号转导途径在植物抗性表达过程中的作用机制具有较大的科学理论意义。 为探究AtCNGC2在JA信号通路中的作用,本实验以AtCNGC2基因突变的拟南芥dnd1和野生型拟南芥为材料,以IP3受体拮抗剂 heparin、CaM拮抗剂W-7、W-7结构类似物W-5、Ca2+通道阻断剂GdCl3及Ca2+通道激活剂cAMP等处理拟南芥叶片,研究上述试剂对JA诱导的[Ca2+]cyt水平的影响。同时利用GdCl3与cAMP处理生长10d的拟南芥幼苗,检测茉莉酸反应基因JR1的表达情况。本论文主要结果如下: 1)AtCNGC2突变体拟南芥dnd1胞内钙离子荧光强度低于野生型,经100μmol/L JA刺激后,JA诱导的[Ca2+]cyt低于野生型。肝素处理后的拟南芥叶细胞内钙离子荧光强度均降低,经不同浓度肝素预处理后再用100μmol/L JA刺激时,其胞内钙离子荧光强度升高,仅与不做任何处理的对照的水平相当。 2)W-7处理后的拟南芥叶细胞内钙离子荧光强度升高,W-7处理后再用100μmol/L JA刺激时,JA诱导的胞内钙离子荧光强度升高;W-7同系物W-5处理后,其胞内钙离子荧光强度升高的幅度较小,对JA诱导的[Ca2+]cyt升高没有明显的影响。 3)GdCl3处理后,突变体拟南芥dnd1胞内钙离子荧光强度随着GdCl3处理浓度的增大而升高,GdCl3处理后再经JA刺激时,荧光强度不变。野生型拟南芥胞内钙离子荧光强度随着GdCl3处理浓度的增大而升高,同时GdCl3可以促进JA诱导的[Ca2+]cyt升高,且药剂浓度和[Ca2+]cyt之间成正比例关系。 4)cAMP处理后,AtCNGC2突变体拟南芥dnd1胞内钙离子荧光强度没有显著变化,野生型拟南芥胞内钙离子荧光强度随着cAMP处理浓度的增大而升高。 5)GdCl3可抑制野生型拟南芥体内JA诱导的茉莉酸反应基因JR1的表达,且抑制作用随着GdCl3处理浓度的增大而增强;而对突变体拟南芥dnd1体内JR1的表达没有显著影响。cAMP可促进野生型拟南芥体内JR1基因的表达,而对dnd1体内JR1的表达没有显著影响。