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拟南芥AtPLC5在植株对病原菌胁迫响应中的作用
中文名称: 拟南芥AtPLC5在植株对病原菌胁迫响应中的作用
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论文编号: 3406350收藏本论文】【我的收藏】【我要投稿
英文名称: 无英文名称
学位类型: 硕士毕业论文
作者: 涉及隐私,隐去***  作者本人请参看权力声明>>
导师: 涉及隐私,隐去***
毕业学校: 涉及隐私,隐去***
专业: 生态学
毕业年份: 涉及隐私,隐去***
关键字: AtPLC5 病原菌 RT-PCR westem blotting cfu 植物生长 拟南芥
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论文简介:磷酸肌醇特异性磷脂酶C(PI-PLC)作为一种重要的酶,在真核生物多种信号传导途径中发挥重要作用。PLC是磷脂信号系统的重要组成成分,可特异地水解4,5-二磷酸磷脂酰肌醇(PIP2)产生两个第二信使1,4,5-三磷酸肌醇(IP3)和1,2-二酰甘油(DAG)。IP3可进入胞质诱导Ca2+的释放,从而调控Ca2+依赖的酶类或Ca2+依赖的通道。脂类产物DAG仍留在膜内,激活蛋白激酶C(PKC),PKC通过磷酸化作用调节一系列酶、受体、骨架蛋白等蛋白的活性。 动物PLC的研究早在20世纪50年代就已开始,研究者对动物PI系统的组成、调节及功能已有一定程度的认识。植物PLC的研究直到20世纪80年代才开始进行,1995年首次从植物拟南芥中克隆到AtPLClS基因。植物PI-PLC研究时间虽然较短,但已证明植物中PI-PLC是广泛存在的酶类,并在磷脂信号系统中发挥重要的作用。在植物遭受各种外界刺激如渗透胁迫、ABA、光照、重力、病原菌侵染或者授粉过程中花粉管的伸长等时,能够传递来自胞外的各种信号,通过一系列的信号传递途径,最终调节相关酶、受体等蛋白的活性,参与细胞生长、繁殖、各种代谢等生理过程。目前对PLC信号系统的研究多集中于逆境响应的信号转导过程,植物发育过程中PI-PLC的作用了解较少。 病原菌胁迫是植物生长发育过程中可能遭受的胁迫环境之一,人们在植物与病原菌两者之间的信号转导、植物抗病的分子机理等方面进行了大量研究。已研究发现的抗病机制有两种:过敏反应(hypersensitiveresponseHR)和系统获得性抗性(systemicacquiredresistanceSAR)。HR是植物抗病反应的一种典型症状,如在病原菌侵染部位寄主植物细胞迅速而局部性死亡形成枯斑,从而限制病原菌生长和扩散。继HR产生局部抗性之后,植物常会在整体水平上产生非专一性抗性,从而对诸如病原菌的再侵染甚至对其它病原菌的侵染均产生很强的抗性,即系统获得性抗性(SAR)。SAR是一种植物主动防御机制,从植物过敏反应发生到系统获得抗性的产生,需要一系列信号的转导。植物SAR的途径有两条:活性氧中间产物(ROI)-水杨酸(SA)信号途径和乙烯(ET)-茉莉酮酸(JA)信号途径。 本文通过对野生型拟南芥和转AtPLC5反义基因突变体5-10、5-24三个lines进行病原菌处理并以注射10mmol/LMgCl2作为对照,结果发现病原菌处理后转AtPLC5反义基因突变体比野生型植株表型表现出的胁迫症状明显;cfu数量统计结果表明转AtPLC5反义基因的突变体其菌数增加程度明显高于野生型植株;RT-PCR和westernblotting试验显示拟南芥AtPLC5在植株遭受病原菌刺激后其RNA和蛋白表达量均明显增加。 可以初步推断,AtPLC5表达情况可能影响病原菌在植株体内的扩散程度,植株在受到病原菌侵染后AtPLC5蛋白可能参与这种胁迫信号传递过程,其酶解产物IP3和DAG把病原菌侵染信号传递到胞内,再通过一系列的信号传递途径,最终激活各种抗病相关基因,引发一系列生理、生化反应,增强拟南芥抵御病原菌入侵的能力,发生过敏反应。且本次选用模式生物拟南芥作为试验材料,也可为其他物种的类似研究提供良好的理论基础和实际操作经验。
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