细胞壁钙库在棉花细胞氧化迸发中的作用

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1、华中科技大学硕士学位论文细胞壁钙库在棉花细胞氧化迸发中的作用姓名：张一竹申请学位级别：硕士专业：生物化工指导教师：刘曼西2003.5.1华中科技大学硕士学位论文摘要大丽轮枝菌(VerticiliumdahliaeIdeb．)和串珠镰孢菌(FusariummoniliformeShelct)分别是引起棉花黄萎病和红腐病的病原真菌。研究植物氧化迸发中细胞壁钙库的作用对阐明植物防御反应中的信号转导途径具有重要意义。本文使用激光共聚焦显微镜(CLsM)结合荧光探针DCFH-DA，发现在有钙溶液中，果胶酶能起到类似真菌激发子的作用，诱导棉花

2、保卫细胞产生氧化迸发。(与大丽’轮枝菌诱导棉花保卫细胞产生氧化迸发相比，果胶酶产生响应需要更多的时间。推测果胶酶通过水解植物细胞壁中的果胶，产生内源性激发子使植物组织的防卫反应迅速激活。而在无钙溶液中，果胶酶不能引起棉花保卫细胞的氧化迸发。A一≯+使用钙荧光探针Fura2-AM和Fura2，探讨了在无外钙的情况下受果胶酶诱导后，棉花保卫细胞胞质游离钙浓度和细胞壁中游离钙浓度的变化情况。f发现在无外钙的条＼件下，果胶酶不能引起棉花保卫细胞胞质游离钙浓度的升高，也不能引起细胞壁钙库中束缚钙的释放。．—’广6／在无钙溶液中，分别用大丽轮

3、枝菌滤液激发子(V44激发子)、串珠镶孢菌激发子，和酵母寡糖素作用于棉花保卫细胞。f结果表明，V44激发子和串珠镰孢菌激发子均能～在3min内引起保卫细胞的氧化迸发，商酵母寡糖素作用于棉花保卫细胞后并没有产生氧化迸发，进一步说明氧化迸发是植物抗病性反应。在棉花细胞与病原微生物的互作中，病原激发子引起棉花细胞壁钙库中的钙释放，从而引起氧化迸发。在无钙溶液中，用Immol／L水杨酸(sA)作用于棉花保卫细胞，发现SA不引起棉花保卫细胞中H202浓度的升高，也不引起细胞壁钙库中束缚钙的释放和胞质游离钙浓度的升高。因此细胞外钙离子在SA诱

4、导棉花细胞产生H202的过程中是不可缺少的条毽自W一关键词：细胞壁ca2+氧化迸发激发子水杨酸果胶酶华中科技大学硕士学位论文AbstractVerticiliumdahliaekleb．andFusariummoniliformeSheld．aretwopathogenicfunzithatcausecottondiseases．Studyingtheroleofcellwallcalciumduringtheoxidativeburstwillconducemuchtostudythesignalu'ansductionpath

5、wayduringplantdefenseresponse．ByusingConfocalLaserScanMicID∞ope(CLSM)inconjunctionwithH202reporterdyeDCFH-DA,oxidativeburstincottonguardcellscouldbedetectedwhentreatedwithpectase，thoughnotaspromptlyastheoxidativeburstcausedbyV44elicitor．Thisresultsuggeststhatpectasehy

6、drolysispectinintheplantcellwallandthefragmentsactasinternalelicitorstocausedefenseresponse．硼nlleoxidativeburstincottonguardcellscouldnotbedetectedwhentreatedwithpectaseinabsenceofextracellularCa2+．ByusingcalciumreporterdyeFura2-AM和Fura2，thecytosolic【ca2+】and[cQqinthe

7、cellwallinguardcellsismeasuredafterthetreamlentofpectaseinMESbufferwhereCa2+isremoved．Theresultshowsthatpectasecouldnotcauseacytosolic【calincreaseorfree[Ca2+】increasefromthecellwallinabsenceofextracellularCa2+．InabsenceofextracellularCaz+．oxidativeburstinguardcellscou

8、ldbeobservedwhentreatedwimelicitorsfromVerticiliumdahliaekleb．(V44elicitor)orFusariummonilifoFl'l,leSheld．in3rain，whilethere