莴苣过氧化物酶基因克隆及其在种子萌发中的功能研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yueyemingchan
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随着ROS(O2?—、?OH、H2O2等)在细胞壁松弛中作用的确立,过氧化物酶(Peroxidase,POD)作为参与合成调节ROS的主要酶类一直被人们所热议。已报道的多篇文章都提出POD在种子萌发和胚根伸长中活性发生了变化,POD是否在种子萌发中起作用,起什么作用,与胚根伸长和胚乳弱化各有什么关系,都不是很清楚,所以本文主要针对POD在种子萌发中发挥的功能而作出研究。本文以莴苣(Lactuca sativa L.)种子为材料,用分光光度法检测在不同萌发介质中,胚根(Radical,RAD)和胚乳帽(Endosperm cap,CAP)中POD酶活性变化。在水中萌发时,RAD和CAP的POD酶活均表现出持续升高,且CAP中酶活明显高于RAD。在0.3%二氯异氰尿酸钠(Sodium dichloroisocyanurate,SDIC)溶液中萌发的种子,其完成萌发的起始时间点推迟,RAD中POD酶活性未变,CAP中酶活性显著下降。在水杨羟肟酸(Salicylhydroxamic acid,SHAM)的0.3 mM水溶液中萌发的种子,起始萌发时间点提前,CAP与RAD共同表现出POD酶活性的显著下降。用3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(3,3’,5,5’-Tetramethylbenzidine,TMB)组织染色POD结果显示,POD存在于整个胚乳和胚根部位,各部分的染色深浅变化与分光光度计测得POD酶活性变化一致。通过搜索得到POD EST序列,用cDNA末端快速克隆(Rapid-amplification of cDNA ends,RACE)的技术扩增出该POD的完整cDNA,全长1259 bp,并命名为LsPOD1。利用实时定量聚合酶链式反应(Quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)技术,检测三种萌发介质中不同吸胀时间的RAD和CAP中POD转录水平的表达。结果显示,在水中吸胀的种子中,CAP和RAD的LsPOD1表达量都随着吸胀时间的延长而升高。0.3%SDIC溶液抑制了CAP中LsPOD1的表达,对RAD没有影响。SHAM的加入上调了RAD和CAP中LsPOD1的表达。综合以上实验结果,得出这样一个结论:POD在种子萌发过程中,与细胞壁松弛有相关关系。
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