發(fā)布時間：2022-02-20 17:35

　　氣孔是由兩個高度特化的保衛(wèi)細(xì)胞合圍而成的孔隙。滲透壓的改變引起保衛(wèi)細(xì)胞收縮或膨脹進(jìn)而導(dǎo)致氣孔發(fā)生運動,這對于植物進(jìn)行光合作用和蒸騰作用過程中的氣體和水分交換至關(guān)重要。在經(jīng)典的植物生理學(xué)中,關(guān)于調(diào)控氣孔運動的機(jī)理存在兩種假說:離子泵假說和淀粉-糖假說。隨著分子生物學(xué)的不斷深入研究,越來越多的實驗數(shù)據(jù)支持離子泵假說,而對于淀粉-糖假說的實驗證據(jù)卻比較少。淀粉是植物體中碳水化合物的主要儲存形式。為適應(yīng)環(huán)境的改變,植物體內(nèi)的淀粉會表現(xiàn)出相應(yīng)合成或降解的反應(yīng)。保衛(wèi)細(xì)胞中的淀粉對氣孔的運動起著關(guān)鍵的調(diào)控作用,其降解異�；虿荒芙到舛紩䦟�(dǎo)致植物氣孔不能正常開放。保衛(wèi)細(xì)胞中淀粉降解的時間和程度受到外界環(huán)境信號、體內(nèi)激素信號及發(fā)育信號的精細(xì)調(diào)控,但其調(diào)控的分子機(jī)理目前還不太清楚。油菜素內(nèi)酯（BR）是植物體內(nèi)重要甾醇類激素,參與了植物的多個生長發(fā)育過程,并對植物的氣孔運動起著關(guān)鍵的調(diào)控作用。本研究通過分子生物學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、遺傳學(xué)等手段對BR誘導(dǎo)保衛(wèi)細(xì)胞淀粉降解進(jìn)而促進(jìn)氣孔開放的分子機(jī)制進(jìn)行了探究,具體的研究結(jié)果如下:1.BR和BZR1參與調(diào)控保衛(wèi)細(xì)胞淀粉降解和氣孔開放過程為研究BR調(diào)控氣孔運動的... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：136 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
符號說明
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 淀粉代謝研究進(jìn)展
        1.1.1 葉肉細(xì)胞淀粉代謝
        1.1.2 保衛(wèi)細(xì)胞淀粉代謝
        1.1.3 淀粉積累和降解模式
        1.1.4 淀粉代謝在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控
    1.2 BR的相關(guān)研究進(jìn)展
        1.2.1 BR信號通路簡介
        1.2.2 BR與H_2O_2共同參與的生理過程
    1.3 氣孔運動相關(guān)研究進(jìn)展
        1.3.1 光對氣孔運動的調(diào)控
        1.3.2 淀粉-糖對氣孔運動的調(diào)控
        1.3.3 BR對氣孔運動的調(diào)控
        1.3.4 ROS對氣孔運動的調(diào)控
    1.4 立題依據(jù)及研究內(nèi)容
第二章 材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 載體和菌種
        2.1.3 試劑和藥品
        2.1.4 主要儀器
    2.2 實驗方法
        2.2.1 基因克隆與載體構(gòu)建
        2.2.2 質(zhì)粒提取
        2.2.3 大腸桿菌感受態(tài)制備
        2.2.4 農(nóng)桿菌感受態(tài)制備
        2.2.5 大腸桿菌感受態(tài)轉(zhuǎn)化
        2.2.6 農(nóng)桿菌感受態(tài)轉(zhuǎn)化
        2.2.7 植物生長培養(yǎng)條件
        2.2.8 擬南芥基因組DNA提取
        2.2.9 氣孔開度測量實驗
        2.2.10 全葉淀粉含量測定
        2.2.11 I_2-KI染色
        2.2.12 mPS-PI染色
        2.2.13 富集表皮細(xì)胞
        2.2.14 RNA提取
        2.2.15 反轉(zhuǎn)錄
        2.2.16 原核蛋白表達(dá)純化
        2.2.17 Pull-down
        2.2.18 免疫共沉淀(Co-IP)
        2.2.19 染色質(zhì)免疫共沉淀(ChIP)
        2.2.20 內(nèi)參比雙分子熒光互補實驗
        2.2.21 FDA染色
第三章實驗結(jié)果與分析
    3.1 低濃度BR促進(jìn)氣孔開放
    3.2 BR和BZR1參與保衛(wèi)細(xì)胞淀粉降解
    3.3 BR促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞淀粉降解依賴H_20_2 59
    3.4 低濃度H_20_2促進(jìn)氣孔開放依賴于BR
    3.5 H_2O_2增強(qiáng)BZR1與GBF2的相互作用
    3.6 BZR1和GBF2協(xié)同促進(jìn)保衛(wèi)細(xì)胞淀粉降解和氣孔開放
    3.7 GBF2和BZR1直接調(diào)控BAMI的表達(dá)
    3.8 BAMI突變減弱BR和H_2O_2誘導(dǎo)的氣孔開放
第四章討論
    4.1 BR和H_20_2可能增強(qiáng)BZR1轉(zhuǎn)錄活性促使保衛(wèi)細(xì)胞淀粉降解
    4.2 BR可能通過促進(jìn)氣孔的開放提高植物光合效率
    4.3 K離子和蘋果酸相互拮抗參與BR介導(dǎo)的氣孔開放過程
    4.4 CDL1和OST1不參與BR介導(dǎo)的氣孔開放
    4.5 藍(lán)光可能參與BR信號轉(zhuǎn)導(dǎo)
    4.6 H_20_2可能在轉(zhuǎn)錄水平和轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控BAMI進(jìn)而參與氣孔運動
    4.7 BR參與調(diào)控干旱脅迫響應(yīng)
總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
學(xué)位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Photoexcited phytochrome B interacts with brassinazole resistant 1 to repress brassinosteroid signaling in Arabidopsis[J]. Huixue Dong,Jie Liu,Guanhua He,Pan Liu,Jiaqiang Sun.  Journal of Integrative Plant Biology. 2020(05)
[2]Hydrogen peroxide functions as a secondary messenger for brassinosteroids-induced CO2 assimilation and carbohydrate metabolism in Cucumis sativus[J]. Yu-ping JIANG 1,Fei CHENG 1,Yan-hong ZHOU 1,Xiao-jian XIA 1,Wei-hua MAO 1,Kai SHI 1,Zhi-xiang CHEN 1,3,Jing-quan YU 1,2(1 Department of Horticulture,College of Agriculture and Biotechnology,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China)(2 Key Laboratory of Horticultural Plants Growth,Development and Quality Improvement,Ministry of Agriculture,Hangzhou 310058,China)(3 Department of Botany and Plant Pathology,Purdue University,West Lafayette 47907-2054,USA).  Journal of Zhejiang University-Science B（Biomedicine & Biotechnology）. 2012(10)
[3]Recent Advances in the Regulation of Brassinosteroid Signaling and Biosynthesis Pathways[J]. Huaxun Ye,Lei Li and Yanhai Yin Department of Genetics,Development and Cell Biology,Iowa State University,Ames,Iowa 50011,USA Department of Genetics,Harvard Medical School,185 Cambridge St,CPZN7250,Boston MA 02114-2790,USA.  Journal of Integrative Plant Biology. 2011(06)



本文編號：3635517