乙烯信号转导阻断拟南芥突变体对镉胁迫的应答

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1、号：硕士学位论文乙烯信号转导阻断拟南芥突变体对镉胁迫的应答峰论文作者：云化学工程学科专业：指导教师：李光哲化学化工学培养单位：培养类别：完成时间２０１８．１８：沈阳师范大学学位研究生处制编号：全日制研究生ｔＩＩ教育硕士１￣￣同等学力Ｉ硕士学位论文乙烯信号转导阻断拟南芥突变体对镉胁迫的应答论文作者：李云峰学科专业：化学工程指导教师：李光哲培养单位：化学化工学院培养类别：全曰制２０１８．０５完成时间．２０：沈阳师范大学研究生处制学位论文独创性声明

2、本人所呈交的学位论文是在导师的指导下取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。作者签名：日期：碌学位论文使用授权声明本人授权沈阳师范大学研究生处，将本人硕士学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。；有权可以采用影印保密的学位论文在解密后适用本

3、规定。祕以。作者签名：日期：乙烯信号转导阻断拟南芥突变体对镉胁迫的应答中文摘要工业发展和自然资源的大量消耗导致环境污染日益严重。重金属污染不仅对人类健康有害，也对植物造成损伤。镉是主要的重金属污染物。乙烯是一种天然植物激素，在植物开花、果熟、衰老和脱落过程中起着重要的作用，同时，对植物应答逆境胁迫起重要调节作用。为了研究乙烯在植物对镉应答中的调节作用，我们选用乙烯信号转导阻断拟南芥突变体(ein2-1)与野生型植株进行对比研究，以此揭示乙烯信号转导阻断在植物对Cd胁迫应答中的调节作用。首先利用八周龄拟南芥植株进行Cd浓度梯度预实验，确定合

4、适的胁迫浓度。根据预实验结果，我们选择终浓度为100ppm进行正式实验。主要结果如下：镉处理的拟南芥生长指标（包括干重和鲜重）总体呈下降趋势，说明本实验所用Cd浓度抑制了拟南芥植株的生长。通过对供试基因型比较后发现乙烯信号转导阻断突变体(ein2-1)受抑制程度较小，表明乙烯信号转导阻断提高了植株对Cd胁迫的敏感性。镉胁迫引起供试基因型的丙二醛和电解质渗透率升高，表明该浓度镉引发植株氧化胁迫伤害。叶片氮蓝四唑（NBT）染色（针对超氧阴离子）和DAB染色（针对过氧化氢）进一步证明Cd引发的氧化胁迫伤害。镉胁迫增加了供试植株的脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白

5、含量，以此抵御胁迫伤害。镉胁迫引起供试植株抗氧化系统发生变化，如超氧化物气化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性上升，ein2-1植株尤其明显。蛋白组学研究显示，Cd胁迫显著改变蛋白质的表达水平，有数百种蛋白质或被上调或被下调。这些差异表达的蛋白质参与植物多方面的生物学过程，如核糖体、内质网、RNA转运、氨基酸合成、细胞内吞作用、剪接体、淀粉和糖代谢、嘌呤代谢、mRNA相关过程、苯丙氨酸途径、RNA降解、脂肪酸代谢、碳代谢、嘧啶代谢、泛素相关代谢、不饱和脂肪酸合成、氨基酸和核糖代谢、谷胱甘肽代谢、氧化磷酸化、糖酵解和糖异生等过程。对某些相关基因进行

6、了定量表达分析，结果与蛋白组学数据基本一致。关键词：拟南芥，镉胁迫，乙烯，蛋白质组学，基因表达ITheResponseOfArabidopsisEthyleneSignalDeficientMutantToCadiumStressAbstractIndustrialdevelopmentandnaturalresourceconsumptionleadtoenvironmentpollutionwithanincreasingtrend.Heavymetalpollutionisnotonlyharmfultohumanhealth,butalsoi

7、nducesdamagetoplants.Cadmium(Cd)isamajorheavymetalpollutant.Ethyleneisakindofnaturalplanthormones,playsanimportantroleinplantflowering,fruitripe,ageing,alsoregulatesplantadaptationtochangingenvironments.InordertoaddresstheregulationroleofethylenesignalinginplantresponsetoCdstre

8、ss,weusedArabidopsisethylenesignaldeficientmutant(ein2