类整合素蛋白和微管蛋白在植物响应干旱胁迫中作用

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1、龚忠华：类整合素蛋白和微管蛋白在植物响应二F旱胁迫中的作用摘要植物在其生长过程中或多或少地会受到各种胁迫的影响，如干旱、低温和盐渍等。其中干旱是影响我国农作物生长，限制我国农作物产量的主要原因。因此，阐明植物对干旱胁迫的响应机制，提高植物的抗旱性，具有重要的意义。本试验以拟南芥口rabidopsisthaliana)悬浮细胞和玉米(Zeamaize三)幼苗为试验材料，综合利用生物化学和细胞生物学等技术，研究了类整合素蛋白、细胞骨架及两者的相互作用在渗透胁迫诱导细胞合成ABA中的作用，结果表明：1、采用间接免疫荧光定位的方法，用

2、人整合素B1亚基抗体在拟南芥悬浮细胞的细胞膜和玉米幼苗根细胞的细胞膜与核中均检测到类整合素蛋白的存在，且初步功能研究表明：类整合素蛋白参与细胞壁与细胞膜之间的粘连作用。渗透浓度为722mmol／kg的改良培养基中培养的拟南芥悬浮细胞比正常培养的细胞内源ABA含量高出2．4倍，而经RGD和胁迫同时培养的细胞内源ABA含量仅为正常培养细胞的1．5倍。同时，PEG和RGD处理玉米幼苗的根细胞与对照相比ABA含量上升了1倍，而去除RGD处理后再加PEG模拟干旱胁迫处理使ABA含量上升了6倍。这证实：类整合素蛋白参与了干旱胁迫信号转导过

3、程，且此过程是一个可逆的过程。2、通过显微观察和荧光定位的方法，观察到细胞在遭受干旱胁迫时，其体内形成更多的周质微管以适应外界环境的变化：PEG处理玉米根细胞使ABA含量上升了3倍；单独黄草消处理和黄草消预处理后再用PEG模拟干旱处理都使细胞内ABA含量上升了将近l倍；而先用PEG后用黄草消处理使细胞内的ABA含量与对照相比上升了4倍。RT-PCR的实验结果显示：PEG处理的玉米根中砌』4基因的表达量明显增加；黄草消处理和黄草消预处理后再用PEG处理也使场J4表达量较对照有所增加；而先用PEG处理后再用黄草消处理却使№』4表达

4、量增加得更为显著。用紫杉醇和PEG互作处理后得出了类似的结果，说明微管参与了干旱胁迫信号转导过程，且不管是解聚还是稳定，只要破坏微管的动态平衡就能导致细胞合成ABA。3、通过荧光共定位发现，类整合素蛋白在质膜内侧与微管相连，但是单独扬州大学硕士论文2RGD处理在阻断植物细胞壁与细胞膜间的粘附作用的同时并不影响拟南芥悬浮培养细胞内微管的排列与分布；微管解聚剂．秋水仙碱和微管稳定剂．紫杉醇都不仅改变了细胞中微管的结构，而且使质膜上类整合素蛋白的标记荧光变得更强、更亮，也影响类整合素蛋白在质膜上的排列与分布；而微丝解聚剂．细胞松弛索

5、D除间接使微管变得松散外，也使质膜上类整合素蛋白的标记荧光变得弥散和暗淡，这说明了类整合素与微管之间存在着间接的相互作用。根据以上结果，我们认为：在植物受到干旱胁迫后，细胞中类整合素蛋白和微管之间相互影响、相互调节，使ABA合成过程中的关键酶--NCED的基因(场』4)表达量增加，从而响应遭受干旱胁迫后合成ABA的信号转导过程。关键词：ABA，类整合素，微管，干旱胁迫，拟南芥，玉米龚忠华：类攘合素蛋白和微管蛋白在植物响应干旱胁迫中的作用AbstractPlantisalwayseffectedbyenvirozmaentals

6、tressessuchasdrougIlt，coldandsaltet．alinthecourseofitslife．Droughtisthemainreasonofrestrictingtheplantgrowthanditsoutputinourcountry．Thereby,toexplorethemechanismsofhowplantsresponsetodroughtstressesandhowtoimprovetheresistanceofplantstodroughtstressesisofgreatsigni

7、ficanceInthistest，thesuspensioncelllinesofArabidopsisThalianaandtheroottipsofZeaMays上．wereusedasexperimentalmaterialstoinvestigatetheroleofintegin·likeprotein，microtubuleandtheirinteractionintheresponsesofplantcellstodroughtstress，Resultsshowed：1．Immano—fluorescentl

8、ocalizationstudies，usingamonoclonalantibodyagainst131subunitofhumanintegrin，showedthattheintegin—likeproteinlocalizedintheplasmamembranefr