一、植物细胞程序性死亡的研究进展(论文文献综述)
祁伟亮[1](2021)在《活性氧在强抗寒甘蓝型冬油菜生长发育和冷胁迫下信号传导的作用机制》文中提出甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是我国重要的油料作物,但因抗寒性较差,在北纬35o以北地区越冬较难。为此,课题组通过远缘杂交方式,以冬性甘蓝型油菜(B.napus)Vision与强抗寒白菜型冬油菜(Brassica rape L.)陇油7号杂交创制了新甘蓝型油菜16VHNTS309。本研究从生理生化、细胞、分子学等角度出发,旨在明确活性氧(ROS)参与调控强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309生长发育和冷胁迫应激响应机理。1)以母本陇油7号为A基因组探针,GISH结果发现甘蓝型油菜16VHNTS309(2n=38)的30条染色体上均检测到A基因组信号,该信号主要分布于中间着丝粒、随体以及短臂位置上的片段易位,推测甘蓝型油菜16VHNTS309的抗寒性与强抗寒白菜型油菜陇油7号A基因(小片段或大片大片段基因)渗入现象有关。2)以甘蓝型油菜16VHNTS309的下胚轴和子叶作为外植体,在MS培养基中添加不同浓度2,4-D、6-BA、NAA和Ag NO3构建甘蓝型油菜的再生体系。结果表明:子叶和下胚轴分别在MS+1 mg/L和1.5 mg/L 2,4-D培养基预培养7d后,再以MS+3.0mg/L 6-BA+0.2 mg/L 2,4-D+3 mg/L Ag NO3为最优培养基进行芽的诱导,最后以MS+0.2 mg/L NAA为生根培养基,可得到较好的甘蓝型油菜再生苗。3)在严酷的冬季环境下,强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309为了适应冷胁迫环境,表现出匍匐生长、叶色变为黄绿色或紫色等表型性状,且强抗寒性甘蓝型油菜16VHNTS309的抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活力与渗透调节物质(Pro、可溶性蛋白和可溶性糖)的积累均显着的高于弱抗寒性品种天油2238,这也在一定程度上有效清除了体内ROS的积累,降低对细胞的伤害。细胞结果也证明,冷胁迫环境下弱抗寒性品种天油2238的叶肉细胞超微结构发生了明显的变化,包括细胞膜膨散、轮廓不清晰、核染色质凝聚、线粒体和叶绿体结构的破坏等。在正常的代谢过程中,甘蓝型油菜16VHNTS309和天油2238均会积累少量的ROS。但在低温胁迫后,ROS会迅速释放,这不仅是局部免疫应答的重要信号,也是细胞间通信的重要信号。但因品种抗寒差异性,强抗寒性品种16VHNTS309细胞内的ROS(H2O2和O2-)积累显着少于弱抗寒性品种天油2238。O2-亚细胞定位结果表明:O2-存在向周围细胞扩散的迹象,说明ROS信号传递是一个动态过程。O2-细胞定位和DPI验证试验进一步加强了甘蓝型油菜细胞中叶绿体、线粒体、质膜NADPH氧化酶参与形成ROS的观点,且不同组织细胞及同一部位不同组织间ROS的产生机制均存在差异性。该观点也为NADPH酶介导产生的“ROS波”信号传递机制提供了强有力的证据。研究也证实甘蓝型油菜的维管束组织系统可以完成氧化还原反应信使的合成、信号放大和系统转运,是ROS在不同组织和器官之间的远距离信号传递通道,可实现甘蓝型油菜植株的冷胁迫机制响应。4)适量的ROS(H2O2和O2-)也是甘蓝型油菜生长发育所必须的关键分子,研究表明:在正常情况下具有较强细胞分裂能力的根尖分生组织、茎尖分生组织、叶原基、叶边缘和愈伤组织细胞中均检测到O2-信号,这说明O2-积极参与调控细胞分裂。而在幼苗、愈伤组织和种子添加DPI,均有效降低内源ROS的产生,进而抑制甘蓝型油菜16VHNTS309生长发育。但外施0.6%H2O2后,内源ROS显着升高且种子的发芽率可达到67.5%,说明外源H2O2可以有效缓解DPI的抑制作用,进一步证实适量的ROS在调控甘蓝型油菜种子生长发育过程中起着关键的作用。研究也证明甘蓝型油菜的Bn UBP1与O2-信号积累呈负相关性,Bn UPB1基因的沉默表达能够调控O2-的积累,进而增强细胞的分裂能力,该研究也支持了前人的研究观点:UPB1在调控O2-和H2O2的平衡关系上,扮演着重要的角色。5)ROS浓度阈值范围探究结果表明:0.3%-0.6%H2O2为甘蓝型油菜种子发芽的适宜浓度范围。较高浓度的H2O2(0.7%-1.3%)导致ROS酶的清除能力下降,甘蓝型油菜体内产生了较多的ROS(H2O2和O2-),进而对甘蓝型油菜的生长发育起到抑制作用。验证试验证明:1.4%-1.5%H2O2为甘蓝型油菜生长发育发育的半致死H2O2浓度,而当H2O2浓度>2.1%时,会导致甘蓝型油菜种子不发芽、内含O2-、SOD、POD和CAT降到最低值,这说明高浓度外源H2O2导致细胞的死亡,使细胞的渗透能力增强,最终使细胞内积累了高浓度的H2O2,这与DAB染色和H2O2含量测定结果一致。6)基于转录组数据GO和KEGG分析,强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309中有57个通路表现出显着的变化(q Value<0.05),而弱抗寒性甘蓝型油菜天油2238有9个通路表现出显着变化(q Value<0.05),这可能与甘蓝型油菜的抗寒差异性有关。强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309中,与ROS产生、清除相关的维生素B6、过氧化物酶体、自噬体和硫代谢等代谢通路在抗逆代谢过程中发挥着重要的作用,这也进步说明,强抗寒性品种具有高效的ROS清除能力,使得细胞中积累较少的ROS。研究已证明,适量的ROS在甘蓝型油菜生长发育和冷胁迫信号传导过程中扮演着重要的作用,且细胞间存在“ROS波”动态信号传递机制。由于冷胁迫后,强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309的Ca2+、MAPK级联途径、转录因子(WRKY)、ABA和H2S等关键信号发生了显着性变化,这进一步暗示:强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309在接受冷胁迫信号刺激后,适量的ROS与Ca2+、MAPK和转录因子(WRKY)、ABA、H2S等关键分子存在明显的相互作用,进而调控耐寒基因的表达,使的16VHNTS309表现出较强的抗寒性。
丁蔼秋[2](2021)在《水稻穗发育关键基因PDF1的精细定位及其响应温度调控的分子机制研究》文中进行了进一步梳理穗发育是水稻产量形成的基础,包括枝梗分化、小穗分化、花器官分化等三个阶段,并对最终产量有决定性作用。而在水稻穗发育过程中,无论是在花序分化,还是枝梗分化和小穗形成阶段,都有众多基因协同参与。此外,环境因素如光照、温度、湿度等对穗发育也有重要影响。我们在以粳稻品种武香粳9号为受体的转基因后代中发现了一份穗发育坏死的材料,命名为pdf1(panicle development failure 1)。扬州正季大田种植条件下,突变体pdf1在营养生长期内和野生型无明显差异,能够正常产生分蘖和营养生长;但进入穗分化期后,突变体pdf1表现为节间长度缩短,株高变矮,分蘖数增加,腋芽会形成上位分蘖,幼穗则呈褐色坏死,无法抽穗结实,严重影响水稻产量。我们将突变体pdf1和籼稻品种9311组配杂交组合,并利用其产生的分离群体进行遗传分析和基因定位。(1)相较于野生型,突变体pdf1的幼穗可以正常起始分化,但穗轴无法正常伸长,整个幼穗的生长发育受到明显抑制,最终幼穗呈褐色坏死状态。野生型幼穗细胞规则且结构较为完整,而突变体pdl1幼穗组织细胞则完全不同,细胞内含物消失,无亚细胞器结构的存在,细胞体积缩小固缩,只保留了较为完整的细胞轮廓。低温短日照和低温长日照条件下,突变体pdl1均能正常生长发育。但是常温短日照和常温长日照条件下,突变体pdf1均表现为穗发育坏死。因此,我们认为光照时长对突变性状影响不大,温度才是影响突变体穗发育坏死的主要环境因素。(2)遗传分析显示,突变体pdf1穗发育坏死的表型是由单个隐性核基因控制的。我们利用F2代群体中极端个体构建BSA混合池,进行全基因组连锁分析,发现10号染色体上的标记RP249与突变基因pdf1连锁。随后利用63个隐性单株将pdf1基因初步定位在水稻第10号染色体上标记LinD10-298和Chr1012D之间。之后利用F3代群体中149个隐性单株将目的基因定位在标记LinD10-307和RP249之间,物理距离约为816 kb。全基因组重测序分析显示定位区间内有T-DNA插入,破坏了 LOCOs10g29650的基因结构,但pdf1突变表型与T-DNA插入并不共分离,推测基因突变可能跟T-DNA插入无关。同时,结合转录组测序分析定位区间内候选基因的表达特性,共筛选出5个候选基因,LOCOs10g29240编码了一个表达蛋白,LOCOs10g29470编码了 一个肉桂醇脱氢酶,LOCOs10g29620编码了一个蛋白结构域包含酪氨酸蛋白激酶,LOCOs10g30100编码了一个3端-5端核酸外切酶家族蛋白,LOCOs10g30156编码了一个淀粉合成酶蛋白。(3)转录组测序显示,在生物过程方面,差异表达基因主要参与DNA代谢过程、信号转导等过程;在细胞组成方面,差异表达基因主要定位在质膜和过氧化物酶体等;在分子功能方面,差异表达基因主要在DNA结合活性等方面富集。广靶代谢组检测显示,差异代谢物在色氨酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、半乳糖代谢、次生代谢产物合成等方面显着富集。我们推测突变体pdf1中的细胞代谢平衡被打破,次生代谢产物的生物合成加强,过氧化物大量积累,导致幼穗中细胞死亡,最终表现为穗发育坏死。
金鑫[3](2021)在《高寒区不同龄级老芒麦产量、光合及解剖结构特征分析》文中提出老芒麦隶属禾本科(Poaceae)披碱草属(Elymus),是青藏高原高寒区乃至欧亚大陆北部草原区重要建群种,具有诸多优良特性,对退化草地改良、种草养畜等都具有重要作用。但经实践证明,随着种植年限延长其种群稳定性逐渐下降和产量降低等,这是导致老芒麦不能长期大面积推广种植的主要瓶颈。鉴于此,本研究选取不同建植年限(3年、4年和5年)“青牧1号”老芒麦为材料,比较其草产量和种子产量及其构成因素、营养价值、光合特性、解剖结构(叶、茎和根)、叶片超微结构变化和细胞程序性能死亡(PCD)典型现象等特征变化规律,探讨老芒麦种群衰退特征,为延缓老芒麦衰老起始或延缓衰老技术的选择奠定理论基础。研究结果如下:(1)生长年限对草产量和种子产量及其稳定性、干草产量和种子产量构成性状影响较大。随生长年限增加,老芒麦鲜草和干草产量呈逐年递减趋势,其中3年生老芒麦鲜草产量最大,4年和5年生分别较其显着下降了34.22%和52.45%(P<0.05),干草产量分别下降了22.88%和39.35%(P<0.05),种子产量亦是3年生较高,4年和5年生分别较3年生显着下降了12.72%和34.17%(P<0.05)。老芒麦干草产量和种子产量稳定性,均随生长年限的增加而变差;干草产量构件中,株高、茎粗、单位面积总分蘖数和单株鲜重,均随生长年限的增加呈递减趋势,且3、4和5年生产量与单株鲜重呈极显着相关(P<0.01),而种子产量构成性状中,每生殖枝小穗数、千粒重、单位面积生殖枝数,均随生长年限增加呈递减趋势,3、4和5年生产量与千粒重呈极显着相关(P<0.01)。(2)同一生长年限老麦芒,随物候期的推进其粗蛋白(CP)含量呈降低趋势,而同一物候期,CP含量随生长年限增加呈下降趋势,酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)则与之相反。3年生老芒麦在初花期和盛花期粗饲料相对饲喂价值(RFV)最大,达163.18和143.95,均分别显着高于同期4年和5年生老芒麦13.36%、38.29%和12.93%、39.85%(P<0.05)。通过对老芒麦同一生长年限不同物候期、不同生长年限同一物候期营养成分和饲用价值综合评价表明,其营养价值由高到低为:初花期3年生>盛花期3年>初花期4年>初花期5年>盛花期4年>盛花期5年>蜡熟期3年>蜡熟期4年>蜡熟期5年生老芒麦。(3)不同生长年限老芒麦光合环境和光合参数在不同物候期均存在差异。同一物候期老芒麦,随生长年限增加其株高逐年递减,如拔节期3年生株高较高,4和5年生老芒麦较3年生分别降低9.63%和21.36%,4年生老芒麦旗叶的叶长和叶面积均达到最大,且与3年或5年生差异显着(P<0.05)。不同生长年限老芒麦叶片出现光抑制现象的因素存在差异,在拔节期和开花期主要因素是气孔限制,蜡熟期时主要是非气孔因素导致。(4)不同生长年限老芒麦叶、茎和根解剖结构差异较大。3年生老芒麦叶片的中脉维管束宽、中脉突起度、下表皮厚和叶厚为优势稳定性变异,其均值高于相对应的总体(3、4和5年生)均值,且变异系数分别低于相对应的总体变异系数39.78%、48.76%、20.92%和77.63%,有利于叶片提高抗寒性和抗旱性。同理4年生老芒麦叶片的后生木质部导管高和导管宽性状为优势稳定变异,其变异系数分别低于总体变异系数27.45%和17.87%,有利于叶片高效运输水和养分。5年生老芒麦叶片的中脉维管束高和宽、上表皮厚和叶厚为劣势不稳定变异。3和4年生老芒麦在茎的输导功能基础结构(大、小维管束的数量、总面积、机械组织和薄壁组织厚度)较5年生老芒麦在总数量和总面积方面更具有优势。5年生老芒麦根的有效输水组织结构均处于劣势,根的运输能力较3年和4年生老芒麦差,具体表现为根的后生木质部导管总面积、中柱面积与根横切面面积比率均显着低于3年和4年生老芒麦。(5)不同生长年限对老芒麦叶片超微结构影响较大,且在叶片衰老过程中伴随着典型的细胞程序性(PCD)死亡现象。开花期时,株龄对叶绿体内基粒片层的垛叠和排列影响较为明显,随生长年限增加基粒片层逐渐松弛状态且排列扭曲,甚至部分片层结构消失。叶绿体中嗜饿颗粒,且随生长年限的增加其数量增加趋势。蜡熟期老芒麦叶绿体开始发生解体,随生长年限增加其解体程度愈发剧烈。蜡熟期时,可观察到细胞核具有固缩染色质边缘化等细胞程序性死亡的典型现象,证明老芒麦叶片衰老是受细胞程序性控制,是一种自发的死亡状态,且随生长年限的增加,老芒麦叶片细胞程序性死亡启动愈早。总体而言,随着老芒麦生长年限增加,其草产量种子产量及稳定性和构成性状均出现降低趋势、营养品质逐渐降低,叶片呈现明显的程序性死亡特征。尤其5年生老芒麦以上特征变化最明显。由此可见,3~4年是老芒麦生长关键时期,该时期是对其进行调控对延缓草地利用年限具有重要意义。
徐乾坤[4](2021)在《水稻类病斑基因LML11的图位克隆与功能分析》文中认为水稻(Oryza sativa L.)作为全球最重要的粮食作物之一。在水稻的整个生长发育进程中常常会遭受周围环境中许多不利因素的影响,比如温度、湿度、光照、及各种病原菌等。这些不利因素通常会导致水稻植株发生ROS爆发、PCD、代谢途径紊乱、胼胝质累积及防卫反应相关基因表达量升高等,从而造成水稻类病斑性状的出现。水稻类病斑突变体通常在其叶片、叶鞘、茎秆或种子上自发形成大小、颜色等各异的坏死斑点。目前已鉴定的水稻类病斑突变体大多都提高了对一些病原菌的抗性,因此,水稻类病斑突变体是研究植物PCD和防卫反应发生机制的良好材料,研究和分析造成水稻类病斑表型产生的基因对了解水稻的抗病机制有重要意义。本研究中的类病斑突变体材料lml11(lesion mimic leaf 11)是通过EMS诱变粳稻品种中花11(ZH11)而来。我们主要对lml11突变体进行了包括表型分析、生理生化分析、种子灌浆、稻米品质、突变体种子发芽分析、抗病性分析、基因的克隆与功能分析、基因表达分析、生物信息学和转录组测序分析等方面的研究。通过这一系列的研究和分析,我们了解了lml11突变体类病斑表型的发生机制及其抗病性能,为水稻类病斑突变体的研究提供了理论参考。主要的研究结果如下:1.lml11突变体的表型特征:lml11突变体从三叶期时就已经表现出了红褐色类病斑性状。在分蘖期,lml11突变体叶片上的病斑更加明显且更为密集。进入抽穗期后,lml11突变体整个植株的叶片在两到三周时间内迅速布满红褐色的斑点,并导致叶片迅速枯死。农艺性状调查发现,lml11突变体的一些主要农艺性状如:株高、分蘖数、穗长、一次枝梗、二次枝梗、每穗粒数、每穗实粒数和结实率都表现出显着地下降。2.lml11突变体的生理生化特征:lml11突变体叶片中光合色素含量(如叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素)与野生型叶片相比呈现出极显着降低。光合速率测定显示lml11突变体叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2的浓度等与野生型叶片相比表现出明显的降低。组织化学染色结果表明,lml11突变体叶片DAB染色后出现褐色沉积,NBT染色后出现蓝色沉淀,H2DCFDA探针染色后叶片气孔处出现绿色荧光;生理指标测定结果显示,H2O2和MDA含量显着升高,CAT酶活显着下降,这些结果均表明lml11突变体的叶片中积累了大量的活性氧。TUNEL检测和彗星实验均显示lml11突变体叶片中存在大量细胞程序性死亡。遮光实验和6-BA处理则证明了黑暗处理条件可以导致lml11突变体叶片中叶绿体的迅速降解,并造成了叶片细胞的快速死亡,表明lml11突变体的类病斑表型可能是黑暗诱导的。3.lml11突变体的灌浆速率和稻米品质:对lml11突变体和野生型不同灌浆时期种子进行调查和统计分析显示,lml11突变体中一部分种子基本没有灌浆,另一部分种子也因为突变体植株叶片的迅速死亡无法完全灌浆。与野生型相比,同一时期lml11突变体灌浆籽粒的鲜重和干重都显着下降。拷种分析显示,lml11突变体的种子除长度外,其宽度、厚度和千粒重都比野生型种子显着下降;lml11突变体的糙米在长度、宽度、厚度和千粒重方面较野生型下降更为显着。种子的灌浆情况和千粒重常影响种子的品质。调查发现,lml11突变体的种子有较多垩白,种子不通透。与野生型相比,lml11突变体种子胚乳的横截面有条柱状突起,淀粉颗粒无棱角,多呈现出球形或无规则形态型,大小各异,淀粉颗粒与颗粒之间存在肉眼可见的缝隙,且排列松散。稻米品质检测显示lml11突变体种子的总淀粉含量、直链淀粉含量和可溶性糖含量都比野生型种子显着下降;lml11突变体种子的糊化温度比野生型显着升高;lml11突变体种子的蛋白质含量较野生型种子明显升高。4.lml11突变体种子发芽分析:LML11基因突变后导致突变体种子无法通过正常的浸种途径发芽。GA处理发现,将lml11突变体种子用1μM、5μM和10μM浓度的GA溶液浸泡后,可以显着提高其发芽率。在GA处理7天后,1μM、和5μM浓度的GA甚至可以将lml11突变体种子的发芽率提高到55%。但10μM浓度的GA对lml11突变体和野生型发芽种子的根长和芽长有一定的抑制作用。5.lml11突变体类病斑性状的形成是由基因突变所致:lml11突变体的类病斑表型受一对单隐性基因控制。我们使用图位克隆的方法将LML11基因定位在11号染色体分子标记M5和M6之间,该区间的物理距离为61.3 kb。测序发现LOC_Os11g40590的CDS上第277个碱基G突变成了碱基A,导致氨基酸序列中第93个氨基酸由缬氨酸转变为了异亮氨酸。将野生型的LML11基因的完整序列导入到lml11突变体中,转基因植株表现出了与野生型类似的表型。将野生型的LML11基因敲除后,转基因植株也出现了类病斑的表型。因此,LOC_Os11g40590即为LML11基因。组织表达实验表明LML11是一个组成型表达基因。GUS转基因染色还显示LML11基因在发芽种子的胚芽中表达,LML11基因在灌浆籽粒中的表达分析显示其在灌浆9天左右时表达量达到最高。亚细胞定位结果表明LML11在细胞质和细胞核中均有表达。6.LML11基因的生物信息学分析:LML11基因的CDS有2793个碱基,编码930个氨基酸。在LML11蛋白氨基酸序列的N端存在一段甘氨酸重复序列,说明LML11蛋白可能属于GRDP。多重序列分析发现LML11蛋白的同源蛋白序列在多个单子叶植物、双子叶植物及苔藓中都有一段保守的未知功能区域,说明这一功能区域在进化的过程中是非常保守的。分析发现突变体中LML11基因的突变位点刚好在这个保守的未知功能区域上,我们推测水稻lml11突变体类病斑表型的产生与该保守未知区域的功能丧失有关。7.lml11突变体的抗病性:与野生型相比,lml11突变体对两个白叶枯菌小种PXO99A和PXOzhe173表现出了很好的抗性。而三个超表达株系对两个白叶枯菌小种PXO99A和PXOzhe173的抗性与野生型相比没有显着性差异。与野生型和三个超表达株系相比,病程相关基因PR1a、PR1b、PBZI、NAC和PAL在lml11突变体中的表达量极显着升高。8.lml11突变体的转录组测序分析:转录组数据显示野生型和lml11的转录组测序质量合格,且样本之间的重复性很好。lml11突变体和野生型的DEGs分析显示,lml11突变体中有2149个基因的表达量下调,有3380个基因的表达量上调;lml11突变体中绝大部分参与植物免疫反应基因的表达量较野生型显着升高。lml11突变体和野生型差异相关基因的GO富集结果显示,包括氧结合(GO:0019825)、新陈代谢过程(GO:0009607)、次生代谢过程(GO:0019748)、胁迫反应(GO:0006950)和激酶活性(GO:0003824)等与ROS积累相关的生物学进程得到了显着性富集。KEGG通路富集结果显示光合作用通路和光合生物中的碳固定通路得到了富集,表明lml11突变体类病斑表型的产生影响了突变体叶片的光合作用。
王玲丽[5](2021)在《两种禾本科植物髓腔形成过程中细胞程序性死亡特征及其机制研究》文中指出植物茎髓腔(pith cavity)是茎节间中空部分,是植物茎内中央基本组织细胞或髓细胞在茎生长过程中逐渐降解而形成的空腔。髓腔在水生植物种类中普遍存在,在陆生植物种类中也较常见,如小麦、水稻、竹等植物中。髓腔的形成是髓细胞死亡而引起的,在水生植物中主要作为气体交换的通道,在陆生植物中可减少植物体生长过程中营养物质的消耗,另外空心结构的发生有助于茎具有柔韧性,使植物不易折断或倒伏,确保能更好地支撑植物体地上部分。细胞程序性死亡(PCD)是植物生命活动中重要的细胞学事件,在植物体的生长发育过程中,PCD贯穿于植物生活史的全过程,在植物形态建成、生长发育、有性生殖及相应环境胁迫等过程中发挥着重要作用。为探讨植物茎髓腔发生的PCD过程,本研究以禾本科植物水稻和小麦为研究对象,选取幼茎不同发育阶段的实心期(Stage 1,S1)、空腔出现期(Stage 2,S2)、空腔扩大期(Stage 3,S3)和髓腔成熟期(Stage 4,S4)四个时期的髓组织,通过光学显微镜、荧光显微镜和电子显微镜在细胞学上研究髓细胞死亡过程中细胞核、液泡、线粒体、细胞膜及细胞壁等细胞结构的变化,分析探讨髓细胞死亡的特征。研究结果表明两种植物在髓细胞死亡过程中具有相似的特征。在茎发育早期,髓细胞体积较小,排列紧密,无胞间隙,细胞核大,位于细胞中央,细胞质浓,细胞核和主要细胞器线粒体结构完整,被膜清晰;此时细胞中几乎没有液泡;细胞膜和细胞壁结构整齐。随着茎的发育,髓细胞体积增大,细胞中出现了许多小液泡,随后相互融合形成中央大液泡。同时,液泡在液泡膜多处以内陷方式吞入细胞质基质和部分线粒体等细胞器,被液泡膜包裹的这些小体在液泡水解酶的作用下发生降解。此时细胞核固缩,染色质凝集,核被膜破裂;被液泡挤向边缘的细胞器也开始发生降解,线粒体肿胀,进一步被膜破裂;细胞膜与细胞壁发生分离,细胞膜在多处向胞质内折,同时观察到大量泡状结构存在,细胞壁最后发生降解,是髓细胞死亡的最后事件。通过荧光显微镜观察,DAPI染色和TUNEL检测结果显示在茎发育早期阶段,髓细胞核呈圆形,形态规则,DAPI染色均匀,TUNEL检测为阴性;随着茎的发育,髓组织中出现空腔并进一步扩大,DAPI染色显示细胞核结构畸形,染色不均匀,TUNEL检测为阳性。以上研究结果表明髓腔在发生时髓细胞的死亡是典型的PCD过程。为进一步探讨髓细胞发生PCD的具体机制,对小麦幼茎不同发育时期的髓组织进行了转录组测序,追踪与细胞程序性死亡相关的基因,对四个不同发育时期样本和相关基因表达间的关系进行层级聚类,使用热图呈现聚类结果。结果表明大部分与PCD相关的基因在空腔出现期和空腔扩大期表达水平上调,有的基因在实心期就开始发生表达上调;而在髓腔成熟期时,这些相关基因几乎都发生了表达水平下调,这说明在髓腔成熟期,细胞不再发生PCD事件。将这些与PCD相关的基因按功能进行归类,通过q RT-PCR对其表达水平进行检测验证,结果表明q RT-PCR检测结果与转录组测序结果相互吻合。通过转录组测序发现ACC合成酶(ACS)基因ACS的表达水平在实心期就显着上调,这与乙烯合成途径中ACS是乙烯合成上游途径的关健酶相关,而乙烯合成的关健限速酶ACC氧化酶(ACO)基因ACO的表达在时间和空间上相对滞后,在空腔出现期表达量达到最大。通过免疫印迹对ACO进行定位发现该酶在空腔出现期含量最高,该结果与转录组测序结果和q RT-PCR验证相互一致,进一步说明乙烯作为作为信号分子参与了髓腔发生的PCD过程。钙调蛋白基因(CAM)和钙网蛋白基因(CRT)基因在实心期和空腔出现期相对表达量较高,说明钙离子作为信号分子也参与了PCD过程。ACS、ACO、CAM和CRT基因在实心期及空腔出现期相对表达量较高,说明在茎发育过程中钙离子和乙烯作为上游信号分子共同参与了髓细胞的PCD过程。与活性氧(Reactive oxygen species,ROS)相关的基因中,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽S转移酶(GST)基因在空腔出现期和扩大期相对表达量较高,说明在髓腔形成的PCD过程中,细胞内了产生了大量ROS。纤维素酶基因(CELLULASE)在空腔扩大期相对表达量最高,这和髓细胞PCD中细胞壁最后降解事件相互吻合。另外线粒体中凋亡诱导因子基因(Apoptosis-Inducing Factor,AIF)、细胞色素c氧化酶亚基6B基因(Cytochrome c Oxidase Subunit 6B,COX6B)和交替氧化酶基因(Alternative Oxidase 1a,AOX1a)及核酸内切酶基因(BIFUNCTIONAL NUCLEASE 1,BFN1)和核糖核酸酶基因(RIBONUCLEASE 3,RNS3)均参与了髓细胞的PCD。半胱氨酸蛋白酶基因PBA1和凋亡蛋白酶激活因子1基因(Apoptotic protease activating factor-1,Apaf-1)在实心期就大量表达,这可能与髓细胞在发育早期已决定发生PCD的命运相关。通过DNA凝胶电泳对不同发育时期髓组织核DNA进行研究,发现两种植物均在空腔出现期和扩大期呈现DNA条带显着的拖尾现象,说明在这两个时期DNA均发生了降解,进一步证明髓细胞的死亡是典型的PCD过程。Caspase 3-like免疫组化结果表明Caspase 3-like在髓腔发育早期位于细胞核中,可能与染色质浓缩和DNA片段化紧密相关;免疫印迹发现Caspase 3-like在空腔出现期和扩大期的髓细胞中含量居高,说明Caspase 3-like在髓腔发生的PCD过程中发挥着重要作用。通过罗丹明123(Rh123)对不同发育时期线粒体进行染色,发现在空腔出现期和扩大期时线粒体荧光强度降低,说明这两个时期线粒体膜结构破坏,这与电镜下所观察的线粒体在空腔出现期体积肿胀,膜结构破坏的结果相互一致。通过免疫组化、免疫印迹、免疫荧光和免疫胶体金电镜技术分别对线粒体中细胞色素c(Cytochrome c,Cyto c)进行了定位研究。免疫组化结果表明:在空腔出现期和扩大期,Cyto c在细胞质中呈阳性反应。对线粒体提取液及线粒体提取后的细胞质基质进行蛋白免疫印迹,结果表明在空腔出现期和扩大期中,线粒体提取液中Cyto c含量很少。与其相反的是,在这两个时期细胞质基质中有大量Cyto c存在,说明Cyto c在这两个时期已从线粒体释放至细胞质基质。通过免疫胶体金电镜技术进一步对Cyto c的空间位移进行了定位,发现Cyto c金颗粒在茎发育早期主要存在线粒体中,随着茎的发育,Cyto c金颗粒从线粒体释放至细胞质基质中。通过以上不同方法所得的结果均说明在髓腔形成过程中,Cyto c随着线粒体被膜的破裂,从线粒体中释放至细胞质基质,该研究表明线粒体和Cyto c在小麦茎髓细胞PCD过程中发挥了重要作用。
王葳蕤[6](2021)在《草酸钙降解参与烟草花药裂口组织及环状细胞簇的程序性死亡》文中进行了进一步梳理烟草花药中的草酸钙晶体存在于药隔组织中的晶异细胞中和环形细胞簇内,草酸钙晶体由积累到降解的过程与烟草花药药隔组织和环形细胞簇的发育,成熟,死亡过程紧密相关。通过观察不同发育时期烟草花药的石蜡切片发现,伴随着烟草花药的发育,草酸钙晶体表现出明显的积累与降解。通过NBT,DAB染色发现,当草酸钙晶体降解,烟草花药中产生大量H2O2。由此推断出当草酸钙晶体降解时,草酸被释放入细胞内,草酸在草酸氧化酶的作用下被分解为CO2与H2O2。本文以模式植物烟草的花药为研究对象,分别使用抗坏血酸与H2O2对离体培养的烟草花药进行处理,通过观察花药的开裂情况发现,H2O2处理组花药相对于对照组花药表现出明显的提前开裂趋势,而抗坏血酸处理组花药相对于对照组花药表现出轻微的延缓开裂效果。通过观察花药中草酸钙晶体的含量变化发现,当烟草花药中药隔部位的草酸钙晶体提前降解,与之相应的,环形细胞簇也提前进入PCD进程,形成明显空腔。从而确定了H2O2对烟草花药的发育以及开裂过程有明显影响。为了进一步探究草酸钙晶体降解与花药开裂之间的关系,本文选择烟草Germin-Like proteins家族中的GLP0806基因为研究对象,Germin-Like proteins家族被认为具有草酸氧化酶活性,本文成功克隆出烟草GLP0806基因并证明其在烟草花药中表达。该基因编码的GLP0806蛋白包含226个氨基酸残基,相对分子质量:23884.42,预测等电点(PI)为:6.17,表现为具有猛离子配体的同源六聚体。利用农杆菌瞬时转化法与酿酒酵母真核表达系统证明,GLP0806在植物细胞与酵母细胞中均能够表达出具有稳定草酸氧化酶活性的蛋白。以上实验证明,在烟草花药发育过程中,草酸钙晶体在草酸氧化酶作用下降解产生的H2O2参与烟草花药裂口组织及环状细胞簇的程序性死亡过程。为进一步探究草酸钙晶体降解与烟草花药开裂过程中细胞PCD之间的关系做出准备。
罗石磊[7](2020)在《硫化氢对镉胁迫下黄瓜幼苗根尖细胞程序性死亡的影响》文中研究表明硫化氢(H2S)作为近些年来继一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)后被发现的第三种气体信号分子,受到了广泛的研究和关注。大量研究证明H2S能调节植物生理功能,包括启动种子萌发、介导根系器官发生、气孔运动、促进光合作用、调节衰老和产量等。同时H2S参与植物逆境胁迫响应,包括温度胁迫、盐胁迫、低氧、重金属胁迫和干旱胁迫等。本试验通过研究H2S对镉(Cd)诱导黄瓜幼苗根尖细胞程序性死亡的影响,结合作物表型、细胞生理及分子水平的检测,说明H2S对Cd诱导的细胞死亡起到负向调控,为H2S抵御重金属胁迫提供理论参考。主要结果如下:1.黄瓜幼苗的根长和鲜重随着Cd(50、100、200和300μM)浓度的升高显着下降,当浓度为200μM时,根长为对照的一半。同时幼苗根系相对电导率和丙二醛(MDA)的含量也随着Cd浓度的升高呈上升趋势。当用200μM CdCl2处理48 h后,根系过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O2·-)的含量随着处理时间的延长,显着升高。随着ROS的积累,黄瓜幼苗根尖细胞死亡也随胁迫时间的延长显着增多。说明Cd抑制根的伸长是受到根尖细胞死亡的影响。2.通过不同浓度的硫氢化钠(NaHS)预处理发现,H2S缓解Cd胁迫呈现浓度依赖效应,随着H2S浓度的增大,根长和鲜重先升高后降低,浓度为100μM时效果最佳。Cd胁迫诱导内源H2S含量的显着升高,而NaHS预处理下内源H2S含量显着高于其他处理。H2S能显着降低由Cd引起的ROS积累和膜脂过氧化,同时激活抗氧化系统提高抗氧化酶活性和根系活力。Evans blue染色结果也表明H2S能减少Cd诱导的根尖细胞死亡。qRT-PCR检测表明H2S通过上调HSP70的表达来增强根系对Cd的抗性,下调ATG8f的表达减少Cd引起的细胞自噬。说明H2S能够通过减少氧化损伤和细胞死亡来抑制Cd胁迫对黄瓜幼苗的毒害。3.Cd胁迫降低了AsA的含量,显着提高了DHA和GSSG的含量,破坏了氧化还原平衡。H2S显着提高Cd胁迫下AsA和GSH的含量,降低DHA和GSSG的积累。Cd诱导GR、DHAR和MDHAR活性显着升高,NaHS预处理后GR、DHAR和MDHAR活性高于Cd单独处理,而且H2S促进了GR、DHAR和MDHAR基因的表达,增强细胞的还原能力,减少氧化损伤。4.通过DAPI染色和caspase-3-like活性的测定,发现Cd能引起细胞程序性死亡(PCD),而H2S能减少DAPI的荧光和caspase-3-like的活性,抑制这一过程的发生。同时Cd胁迫导致线粒体细胞色素c(Cyt c)的释放和线粒体膜转换孔(MPTP)的开放,而H2S提高了Cyt c/a的比值,减少了MPTP的吸光值,抑制了Cyt c释放到胞质中引发PCD的下游反应。5.Cd胁迫下,线粒体Ca2+-ATPase、H+-ATPase和Mg2+-ATPase的活性显着降低,MPTP开放,MPTP相关基因CsVDAC和CsANT表达上调,导致Cyt c和Ca2+释放到细胞质中,诱导线粒体H2O2的积累和激活caspase-3-like的活性,最终发生PCD。H2S负向调控这一过程,减少Ca2+的释放和线粒体H2O2的升高,下调CsVDAC和CsANT基因的表达,维持线粒体ATP酶活性和生理功能,而内源H2S清除剂HT能逆转这一过程,加剧PCD的发生。
刘栋成[8](2020)在《淹水胁迫和外源抑制剂对小麦胚乳细胞骨架以及PCD特性影响初探》文中认为小麦(Triticum aestivum L.)是世界3大重要粮食作物之一,而湿害严重制约着小麦的产量和品质。小麦胚乳细胞发育往往伴随着细胞程序性死亡(Programmed cell death,PCD),淹水胁迫会导致其进程整体提前。为揭示淹水胁迫下小麦胚乳细胞PCD进程提前的内在机制,本研究以耐湿性品种华麦8号(Huamai 8)与不耐湿性品种华麦9号(Huamai 9)为材料,在开花当天对其进行淹水处理,采用免疫荧光等方法研究了胚乳细胞骨架及相关结合蛋白的变化,同时加以微管与微丝两种抑制剂处理对细胞骨架与PCD的关联进行了初探。另外研究了淹水胁迫下小麦胚乳相关生理指标变化。主要结论如下:1.在发育期间,经过大田淹水处理后,华麦8号和华麦9号小麦颖果相较于同期正常生长小麦颖果明显皱缩,饱满度下降,百粒重显着下降。成熟期淹水处理组小麦千粒重相较正常生长组大幅度下降。小麦胚乳的生理生化指标检测结果显示,淹水后两品种胚乳APX活性升高,但华麦9号APX活性在花后15 DAF和18 DAF均下降。淹水同样可导致两品种小麦胚乳中PPO活性上升,但耐湿性品种华麦8号上升趋势更显着。淹水后两品种小麦胚乳中非酶类抗氧化物质GSH含量均有所上升,但在华麦8号胚乳中变化趋势并不明显,华麦9号胚乳中呈现逐步升高趋势。因此,淹水会导致抗氧化物质含量整体上升。2.麦胚乳细胞骨架免疫荧光检测显示,正常生长情况下,随着胚乳发育的进行,华麦8号与华麦9号胚乳中微管蛋白合成量增加。淹水胁迫之后,两品种胚乳微管变化趋势均呈现先增加后减少,品种间的差异不明显。与微管蛋白相似,正常生长的华麦8号和华麦9号胚乳中微丝肌动蛋白(actin)绿色荧光信号,亦会随着胚乳发育的进行而逐强。而淹水对华麦9同华麦8号影响类似,actin含量均呈现逐渐增加趋势,且在15 DAF时达到最大量,随后减少。3.小麦胚乳细胞微管结合蛋白免疫荧光检测显示,正常生长情况下,华麦8号和华麦9号胚乳中微管结合蛋白MAP65-1绿色荧光信号逐渐增强,说明有大量的MAP65-1蛋白被合成。而华麦8号和华麦9号胚乳MAP65-1蛋白对淹水的响应有所差异,淹水会促进华麦8号MAPA65-1蛋白的合成,但对华麦9号胚乳中MAP65蛋白含量影响不明显。微丝结合蛋白免疫荧光检测显示,正常生长情况下,随着开花天数的增加,两种小麦胚乳中的微丝结合蛋白profilin含量会逐渐减少。淹水对华麦8号和华麦9号胚乳中profilin蛋白的变化的影响亦有所差异。淹水会导致华麦8号胚乳中profilin蛋白合成进一步减少;但华麦9号胚乳profilin蛋白对淹水处理则无明显响应。4.在淹水条件下对两品种小麦施加外源微管抑制剂后,通过TUNEL检测,并同时辅以伊文斯兰染色、DNA含量与DNA水解酶活性等直接相关指标测定,在与只经淹水处理对照组相比,胚乳细胞中DNA加速降解;DNA酶增多;细胞核数目减少且变形严重,caspase-like蛋白酶活性增强。而通过其他间接指标检测发现PCD相关的信号分子ROS的含量增多,细胞中脱氢酶含量下降以及线粒体膜电位改变。从而推断出淹水条件下微管的组装与去组装会进一步干扰胚乳PCD进程。5.在淹水条件下对两品种小麦施加外源微丝抑制剂后,其各项PCD相关指标亦均发生不同程度的变化。在与只经淹水处理对照组相比,细胞核数目与DNA含量下降,DNA水解酶活性大幅度上升,死亡胚乳细胞显着增多,caspase-like蛋白酶活性亦会相应增强,不耐湿品种华麦9号的变化尤为强烈。其他PCD相关指标如ROS含量,脱氢酶和线粒体膜电位等相较微管处理组变化更为显着。以上表明淹水条件下微丝的组装与去组装同样会对胚乳的PCD进程造成较大的影响且效果更为显着。综上所述,小麦在淹水处理下胚乳细胞骨架会加速合成以抵御逆境胁迫,而当细胞骨架的合成受到影响后又会干扰细胞PCD进程。细胞骨架中微丝的变化对PCD的影响相较微管更加明显,且本次实验中华麦9号胚乳中各项PCD指标相较于华麦8号亦为显着。最后初步推断淹水胁迫下细胞骨架在整个PCD信号通路中发挥极为关键的作用。
赵琳莹[9](2020)在《银杏内种皮的形态建成、结构和主要成分研究》文中研究指明银杏(Ginkgo biloba L.)是一个重要的经济生态树种。前人对银杏种皮的研究多集中于外种皮和中种皮,而针对内种皮的研究较少。本研究以银杏内种皮为研究对象,利用光学显微镜和透射电镜观察银杏内种皮的发育形成,利用显微CT成像和扫描电镜研究成熟内种皮的结构特性,利用常规手段检测内种皮的主要成分方面入手,对银杏内种皮的重要特性进行了深入的研究。主要研究结果如下:1、探索内种皮的形态建成发现:(1)内种皮的主要来源为内珠被和部分珠心组织,大孢子膜也参与了内种皮的形态建成。(2)锥状结构实质是珠孔一端的内珠被。(3)4月中旬,内珠被及相邻的珠心组织已分化;5月中旬,整个内珠被结构分化明显;6月下旬,内珠被及相邻的珠心组织进入程序性死亡阶段;7月上旬,整个内珠被结构变薄;8月中旬至9月初,内珠被及珠心细胞膜质化明显,内种皮形态基本建成。(4)内种皮的发育属于典型的植物细胞程序性死亡(PCD)过程,表现出细胞皱缩、核质浓缩且趋边化、细胞总体结构遭到破坏等典型的PCD特点。2、利用直接观察和显微CT成像技术研究内种皮结构发现:以中缢线为界,中缢线至合点端内种皮为单层灰白色纸质结构,厚度约19.6μm,质地较疏松;中缢线至珠孔端,内种皮分为内外两层,外层内种皮紧贴骨质中种皮,厚度约为9.1μm,内层内种皮贴合种仁,厚度约为10.4μm,均为半透明赤褐色的致密膜质结构;扫描电镜观察内种皮的超显微结构:合点一端表面不规则突起,有沟壑状的间隙,蜡质更厚;珠孔一端两层表现相近,蜡质和瘤层较薄。3、内种皮的主要成分研究表明:(1)测定了内种皮多个基础成分,其水分含量为37.40%,灰分2.33%,蛋白质9.94g/100g,脂肪3.35 g/100g,可溶性糖4.09 g/100g。(2)内种皮含钾(18353.43mg/kg)、钙(5045.68mg/kg)、镁(2294.02mg/kg)、磷(696.63mg/kg)、钠(456.83mg/kg)共5种常量元素,铁(136.24mg/kg)、硼(57.52mg/kg)、锌(43.12mg/kg)、钡(11.09mg/kg)等10种微量元素。(3)测定了内种皮7种维生素含有多种维生素,其中VE含量17.22μg/g,VB1含量7.26μg/g,VB2含量6.43μg/g,为银杏种仁的2.4-12.9数倍。(4)内种皮含有17种氨基酸,其中天冬氨酸和谷氨酸含量较为丰富;含有18种脂肪酸,以饱和脂肪酸为主。
胡芳[10](2020)在《番茄SlMCP2f的表达分析及其在高盐胁迫下的功能鉴定》文中研究说明天冬氨酸特异性的半胱氨酸蛋白酶(Caspase)是一类与细胞程序性死亡(PCD)有关的酶类,是动物细胞程序性死亡的主要调控者。后来,研究人员发现了在植物的生长发育过程中也存在许多PCD现象,虽然目前在植物中并没有发现编码Caspase酶的基因,但却在植物PCD中检测到了类Caspase活性。目前,植物中已鉴定出的类caspase酶可以分为VPE、Metacaspase和Subtilase三类,其中Metacaspase家族成员广泛参与植物中的PCD以及生物与非生物胁迫响应的各个环节。目前对Metacaspase的功能以及调控机制的研究主要在拟南芥中,在许多物种中,与Metacaspase相关的基因只是刚被鉴定出来,其功能还尚待探索。番茄是一种世界范围内广泛种植的主要蔬菜作物,同时也是生物学研究的模式植物。在番茄的生长发育中,高盐胁迫是影响番茄生长发育的重要环境因素之一,因此,我们通过对番茄的耐盐性进行研究,旨在为番茄的抗盐育种提供指导并为其抗盐机理的研究奠定基础。目前,对Metacaspase基因在番茄非生物胁迫响应中功能的研究相对较少。因此,对Metacaspase基因在番茄非生物胁迫中的功能研究显得尤为必要。本实验室前期分离了番茄的8个Metacaspase基因,并对各基因的表达模式作了初步分析,在此基础上,本研究从番茄中克隆出其中一个基因SlMCP2f,对其序列进行了生物信息学分析,并且利用新近发展的CRISPR/cas9基因编辑技术获得了纯合SlMCP2f基因敲除转基因植株,以期阐明番茄SlMCP2f的生物学功能。主要研究结果如下:(1)通过对SlMCP2f基因结构分析,发现其含有两个内含子和三个外显子,对其氨基酸序列分析,发现其编码一个含有caspase结构域的半胱氨酸蛋白酶,这种蛋白是一种亲水的不稳定蛋白,并且和SlMCP2d同为II型Metacaspase。对多个植物物种的MCP2f进行进化分析,结果表明番茄SlMCP2f与胡萝卜MCP蛋白(基因序列号:KZM99119)亲缘关系最近,此外,SlMCP2f与拟南芥AtMC2f也有较近的亲缘关系。对同一家族的8个Metacaspase蛋白构建进化树,发现SlMCP2f与SlMCP2d同源性较高。(2)利用qRT-PCR技术分析SlMCP2f的时空表达特性,结果表明其在番茄的茎中表达量最高,其次在根中表达量最高;通过对SlMCP2f启动子序列的分析,我们发现在其启动子序列中存在多种激素和逆境的响应元件以及光响应元件;利用农杆菌介导的烟草瞬时转染的方法对SlMCP2f进行亚细胞定位分析,发现SlMCP2f主要分布在细胞核中,可能在细胞膜或细胞壁上也有分布。外源喷施KT、IAA、ACC和JA后,通过qRT-PCR分析,我们发现SlMCP2f对这4种激素均有不同程度的响应,在干旱和高盐处理后,通过qRT-PCR分析,我们发现干旱和高盐都可诱导SlMCP2f上调表达,这些结果表明SlMCP2f可能参与番茄对激素、干旱和高盐胁迫的响应过程。(3)利用CRISPR/Cas9技术和农杆菌介导的“叶盘法”获得了纯合SlMCP2f基因敲除‘Micro-Tom番茄植株。通过对T0代和T1代转基因植株的生长和发育情况进行观察,发现转基因植株的营养生长与对照植株无明显差异;亚历山大染色实验表明纯合SlMCP2f敲除植株的花粉发育未表现出异常;通过对纯合敲除植株的果实发育和形态进行观测,未发现果实发育存在明显异常。因此我们推测SlMCP2f对番茄的营养生长和生殖生长各发育阶段的影响并不大或者SlMCP2f与同一亚家族的成员SlMCP2d存在功能冗余。(4)通过对转基因幼苗进行高盐胁迫处理,我们发现对照植株比SlMCP2f基因敲除植株萎蔫的更快;通过对离子渗透率、叶片失水速率、叶绿素含量、脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性糖含量进行测定,我们发现和对照植株相比,SlMCP2f基因敲除植株对高盐胁迫的抗性明显提高;利用qRT-PCR技术对盐处理7 d后的转基因植株中叶绿素合成相关基因以及胁迫相关基因表达水平进行检测,发现相对于对照植株,在SlMCP2f基因敲除植株中叶绿素合成基因以及相关胁迫基因的表达量上调,而滞绿基因的表达量下调,说明SlMCP2f基因敲除植株更耐盐;此外,通过NaCl敏感性实验,我们发现和对照相比,盐处理对SlMCP2f基因敲除植株幼苗生长的抑制作用更弱。以上结果表明抑制SlMCP2f的表达可以增强番茄抗盐能力。
二、植物细胞程序性死亡的研究进展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、植物细胞程序性死亡的研究进展(论文提纲范文)
(1)活性氧在强抗寒甘蓝型冬油菜生长发育和冷胁迫下信号传导的作用机制(论文提纲范文)
摘要 |
Summary |
缩略词Abbreviation |
第一章 绪论 |
1.1 强抗寒甘蓝型油菜资源创制与抗寒研究进展 |
1.1.1 强抗寒甘蓝型油菜的创制与推广 |
1.1.2 强抗寒甘蓝型冬油菜抗寒研究进展 |
1.2 ROS的信号产生、传导机制及在植物生长发育过程中的作用 |
1.2.1 ROS的产生途径 |
1.2.2 ROS的动态信号传递机制 |
1.2.2.1 ROS波传递机理 |
1.2.2.2 维管束组织在ROS信号传递中的作用 |
1.2.3 ROS植物生长发育所必要的关键分子 |
1.2.3.1 ROS调控植物细胞的增殖与分化 |
1.2.4 适量的ROS作为逆境响应信号分子 |
1.2.4.1 ROS参与MAPK级联反应 |
1.2.4.2 ROS与 MAPK信号途径及植物激素(ABA、BR等)存在广泛的互作关系 |
1.2.5 过量的ROS不利于植物生长发育 |
1.2.5.1 ROS的清除机制 |
1.2.5.2 过量的ROS诱导植物细胞程序性死亡 |
1.3 研究目的意义 |
第二章 强抗寒甘蓝型冬油菜遗传背景及抗寒生理、生化和细胞学分析 |
2.1 试验材料与方法 |
2.1.1 材料处理 |
2.1.2 指标测定方法 |
2.1.2.1 生理生化指标测定方法 |
2.1.2.2 组织化学检测方法 |
2.1.3 细胞学分析方法 |
2.1.3.1 O_2~-亚细胞定位 |
2.1.3.2 电镜透射 |
2.1.4 甘蓝型油菜染色体核型及基因组原位杂交(GISH)分析 |
2.1.4.1 染色体制片 |
2.1.4.2 GISH分析 |
2.1.5 数据分析方法 |
2.2 结果分析 |
2.2.1 染色体组核型分析 |
2.2.2 强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309 GISH分析 |
2.2.3 冷胁迫处理后,甘蓝型油菜形态特征和生理生化指标分析 |
2.2.4 冷胁迫处理后,甘蓝型油菜H_2O_2和O_2~-定性分析 |
2.2.5 冷胁迫处理后,甘蓝型油菜组织中ROS(O_2~-)的分布规律 |
2.2.6 冷胁迫处理后,甘蓝型油菜细胞超微结构变化 |
2.3 讨论 |
2.3.1 强抗寒甘蓝型冬油菜16VHNTS309 遗传背景分析 |
2.3.2 冷胁迫引起的甘蓝型油菜生理、生化和形态特征差异性变化 |
2.3.3 低温胁引起的甘蓝型油菜细胞超微结构差异性变化 |
2.3.4 甘蓝型油菜受到冷胁迫应激后发生ROS“爆发”现象 |
2.3.5 甘蓝型油菜不同组织细胞中ROS产生机制存在差异性 |
2.3.6 甘蓝型油菜组织细胞中产生的ROS是一种动态信号分子 |
2.4 小结 |
第三章 ROS参与调控强抗寒甘蓝型冬油菜生长发育及冷胁迫信号响应传递 |
3.1 试验材料与方法 |
3.1.1 试验材料处理 |
3.1.2 强抗寒甘蓝型油菜16VHNTS309 再生体系建立 |
3.1.2.1 愈伤组织诱导培养 |
3.1.2.2 愈伤组织分化培养 |
3.1.2.3 Ag~+对芽诱导的影响 |
3.1.2.4 NAA对生根诱导的影响 |
3.1.3 ROS(O_2~-)亚细胞和超微结构定位 |
3.2 结果分析 |
3.2.1 不同浓度2,4 -D对强抗寒甘蓝型油菜愈伤组织诱导率的影响 |
3.2.2 不同浓度2,4 -D和6- BA对强抗寒甘蓝型油菜愈伤组织分化的影响 |
3.2.3 植物生长调节剂对愈伤组织生根的影响 |
3.2.4 ROS(O_2~-)在甘蓝型油菜愈伤组织中积累规律 |
3.2.5 ROS(O_2~-)参与调控甘蓝型油菜顶端分生组织细胞分裂 |
3.2.6 强抗寒甘蓝型油菜组织细胞中ROS(O_2~-)亚细胞定位 |
3.2.7 强抗寒甘蓝型油菜组织细胞中ROS(O_2~-)信号超微结构定位 |
3.3 讨论 |
3.3.1 不同浓度生长激素对强抗寒甘蓝型油菜再生体系建立的影响 |
3.3.2 ROS(O_2~-)积极参与调控强抗寒甘蓝型油菜组织细胞分裂 |
3.3.3 线粒体、叶绿体和质膜NADPH是甘蓝型油菜组织细胞ROS的主要来源机制 |
3.3.4 维管束组织是ROS信号长距离运输的快速通道 |
3.4 小结 |
第四章 强抗寒甘蓝型冬油菜ROS浓度阈值范围和ROS的动态平衡调节机制分析 |
4.1 试验材料及处理方法 |
4.1.1 试验材料 |
4.1.2 试验处理 |
4.1.2.1 ROS阈值范围探究 |
4.1.2.2 ROS致死浓度及半致死浓度验证试验 |
4.1.3 指标测定 |
4.1.4 UPB1 基因克隆及序列比对分析 |
4.1.5 BCIP/NBT显色原位杂交 |
4.1.6 数据分析 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 外源H_2O_2对强抗寒甘蓝型油菜种子发芽率的影响 |
4.2.2 外源H_2O_2对强抗寒甘蓝型油菜发芽长势的影响 |
4.2.3 外源H_2O_2对甘蓝型油菜种子或幼苗内含H_2O_2和O_2~-的影响 |
4.2.3.1 内含H_2O_2和O_2~-的定性分析 |
4.2.3.1 内含H_2O_2和O_2~-的定性分析 |
4.2.4 外源 H_2O_2对甘蓝型油菜种子或幼苗内源 SOD、POD和 CAT的影响 |
4.2.5 ROS阈值验证试验 |
4.2.6 强抗寒甘蓝型Bn UPB1 基因克隆及亚细胞定位 |
4.2.7 甘蓝型油菜Bn UPB1与O_2~-信号关联分析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 O_2~-和H_2O_2在强抗寒甘蓝型油菜种子发芽过程中的分布差异性 |
4.3.2 Bn UPB1 在强抗寒甘蓝型油菜产生ROS动态平衡调节方面的作用 |
4.3.3 适宜H_2O_2浓度促进强抗寒甘蓝型油菜种子发芽 |
4.3.4 强抗寒甘蓝型油菜种子发芽半致死H_2O_2浓度阈值分析 |
4.3.5 强抗寒甘蓝型油菜种子发芽致死 H_2O_2 浓度阈值分析 |
4.3.6 不同浓度H_2O_2处理后,内含H_2O_2、O_2~-、SOD、POD和 CAT含量变化分析 |
4.4 小结 |
第五章 外施DPI验证NADPH酶在强抗寒甘蓝型油菜生长发育及冷胁迫信号传递中的作用 |
5.1 试验材料与方法 |
5.1.1 DPI抑制试验 |
5.1.1.1 强抗寒甘蓝型油菜无菌苗DPI抑制试验 |
5.1.1.2 强抗寒甘蓝型油菜叶和茎愈伤组织DPI抑制试验 |
5.1.1.3 强抗寒甘蓝型油菜种子DPI抑制试验 |
5.2 结果分析 |
5.2.1 DPI处理强抗寒甘蓝型油菜无菌苗后,O_2~-的分布规律变化 |
5.2.2 DIP处理强抗寒甘蓝型油菜愈伤组织后,O_2~-的积累规律变化 |
5.2.3 冷胁迫+DPI处理愈伤组织及无菌后,O_2~-的积累规律变化 |
5.2.4 DPI处理后的强抗寒甘蓝型油菜愈伤组织、叶和茎H_2O_2和O_2~-含量变化 |
5.2.5 DPI处理强抗寒甘蓝型油菜种子后,种子的发芽率及ROS规律变化 |
5.3 讨论 |
5.3.1 NADPH酶介导产生的ROS在强抗寒甘蓝型油菜种子发芽过程中的作用 |
5.3.2 NADPH酶是强抗寒甘蓝型油菜根毛细胞ROS的主要来源途径 |
5.3.3 NADPH酶介导产生的ROS在强抗寒甘蓝型油菜细胞分裂过程中的作用 |
5.3.4 NADPH酶介导产生的ROS在冷胁迫信号传递过程中的作用 |
5.4 小结 |
第六章 强抗寒甘蓝型冬油菜冷应答过程中与ROS产生、清除及信号传导相关的通路分析 |
6.1 试验处理及指标测定 |
6.1.1 试验处理 |
6.1.2 ABA、H2S和 VB6 指标测定方法 |
6.1.3 转录组数据测序和分析 |
6.1.4 qRT-PCR对差异基因进行验证 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 转录组测序质量统计 |
6.2.2 冷胁迫下差异基因表达分析 |
6.2.3 qRT-PCR 分析 |
6.2.4 差异表达基因GO富集分析 |
6.2.5 差异表达基因 KEGG 富集分析 |
6.3 讨论 |
6.3.1 强抗寒和弱抗寒甘蓝型油菜ROS清除机制差异性分析 |
6.3.1.1 强抗寒甘蓝型油菜维生素B_6的合成可有效清除体内过量的ROS |
6.3.1.2 过氧化物酶体在甘蓝型油菜细胞内维持ROS平衡的作用 |
6.3.1.3 强抗寒甘蓝型油菜硫代谢在ROS清除机制中的作用 |
6.3.1.4 强抗寒甘蓝型油菜油菜SOD和 CAT活性变化积极参与调控ROS代谢 |
6.3.1.5 甘蓝型油菜的强抗寒性与ROS和 Ca~(2+)信号互作存在一定的关联性 |
6.3.1.6 甘蓝型油菜的强抗寒性与ROS、MAPK和 WRKY等分子存在互作作用 |
6.3.1.7 甘蓝型油菜的强抗寒性与ROS、ABA和 H_2S互作存在关联性 |
6.3.1.8 过量的ROS会诱导VDAC上调表达,进而触发PCD |
6.4 小结 |
第七章 总结 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
作者简介 |
在读期间发表论文和研究成果等 |
导师简介 |
(2)水稻穗发育关键基因PDF1的精细定位及其响应温度调控的分子机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 水稻穗发育遗传调控 |
1.1.1 水稻穗的结构特征和发育过程 |
1.1.2 水稻穗发育相关基因 |
1.1.2.1 腋生分生组织相关基因 |
1.1.2.2 分生组织转变相关基因 |
1.1.2.3 穗轴和枝梗伸长相关基因 |
1.1.3 水稻穗退化研究进展 |
1.1.3.1 水稻穗基部退化遗传研究 |
1.1.3.2 水稻穗顶部退化遗传研究 |
1.2 影响水稻穗发育的其他因素 |
1.2.1 环境因素 |
1.2.2 植物激素 |
1.3 细胞程序性死亡 |
1.3.1 细胞程序性死亡的特征 |
1.3.2 细胞程序性死亡的诱导因素 |
1.4 本研究的目的意义 |
2 材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 水稻材料 |
2.1.2 实验试剂 |
2.2 水稻不同种植环境条件模拟 |
2.3 田间植株表型调查和统计分析 |
2.4 幼穗发育动态观察 |
2.5 幼穗细胞的超微结构观察 |
2.6 基因定位群体构建 |
2.7 分子标记的设计 |
2.8 DNA提取和PCR分析 |
2.9 全基因组重测序分析 |
2.10 水稻总RNA提取和RT-PCR分析 |
2.11 转录组测序分析 |
2.12 幼穗组织的广靶代谢组检测 |
3 结果与分析 |
3.1 突变体pdf1的形态特征 |
3.1.1 突变体pdf1植株形态 |
3.1.2 突变体pdf1穗发育动态过程 |
3.1.3 突变体pdf1穗部细胞超微结构观察 |
3.1.4 突变体pdf1穗发育坏死表型主要受温度诱导 |
3.2 突变体pdf1的遗传分析 |
3.3 PDF1基因的分离 |
3.3.1 PDF1基因定位 |
3.3.2 突变体pdf1中的T-DNA插入分析 |
3.4 定位区间内候选基因的表达特性分析 |
3.5 突变体pdf1中差异表达基因分析 |
3.6 突变体pdf1中差异代谢物分析 |
4 讨论 |
4.1 突变体pdf1的形态特征 |
4.2 PDF1可能参与的调控通路 |
4.3 PDF1受温度调控的内在机制 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文目录 |
致谢 |
(3)高寒区不同龄级老芒麦产量、光合及解剖结构特征分析(论文提纲范文)
摘要 |
SUMMARY |
第一章 文献综述 |
1.国内外研究进展 |
1.1 植物衰老的概述 |
1.2 植物衰老机制 |
1.2.1 营养胁迫假说 |
1.2.2 衰老因子假说 |
1.2.3 激素调节假说 |
1.2.4 细胞程序性死亡假说 |
1.2.5 氧自由基理论 |
1.3 植物衰老与生长特性的关系 |
1.4 植物衰老与草产量和种子产量及其构成性状的关系 |
1.5 植物衰老与营养成分的关系 |
1.6 植物衰老与光合作用的关系 |
1.7 植物衰老与解剖结构和超微结构的关系 |
2.依据及其意义 |
3.研究技术路线 |
第二章 不同生长年限老芒麦草和种子产量及其构成因子研究 |
1.材料与方法 |
1.1 试验地自然概况 |
1.2 试验材料与设计 |
1.2.1 物候期标准和取样标准 |
1.3 试验方法 |
1.3.1 鲜、草产量和鲜干比测定 |
1.3.2 草产量组分测定 |
1.3.3 老芒麦种子产量和千粒重测定 |
1.3.4 种子产量组分测定 |
1.4 数据处理 |
2.结果与分析 |
2.1 不同生长年限老芒麦草产量和种子产量分析 |
2.1.1 不同生长年限老芒麦鲜、干草产量分析 |
2.1.2 不同生长年限老芒麦种子产量分析 |
2.2 不同生长年限老芒麦草产量和种子产量稳产性评价 |
2.2.1 不同生长年限老芒麦鲜、干草产量稳产性评价 |
2.2.2 不同生长年限老芒麦种子产量稳产性评价 |
2.3 不同生长年限老芒麦草产量性状和种子产量性状分析 |
2.3.1 不同生长年限老芒麦干草产量性状分析 |
2.3.2 不同生长年限老芒麦种子产量性状分析 |
2.4 不同生长年限老芒麦草产量和种子产量产量性状间相关性分析 |
2.4.1 不同生长年限老芒麦干草产量与产量性状间相关性分析 |
2.4.2 不同生长年限老芒麦种子产量与产量性状间相关性分析 |
3 讨论 |
3.1 不同生长年限老芒麦草产量和种子产量及稳产性分析 |
3.2 不同生长年限老芒麦草产量和种子产量构成因素分析 |
4 小结 |
第三章 不同生长年限老芒麦营养成分和饲用价值研究 |
1.材料与方法 |
1.1 试验地概况 |
1.2 试验设计与采样方法 |
1.3 试验方法 |
1.4 数据处理 |
2 结果分析 |
2.1 各物候期不同生长年限老芒麦牧草营养成分分析 |
2.2 各物候期不同生长年限老芒麦牧草饲用价值分析 |
2.3 各物候期不同生长年限老芒麦营养成分和饲用价值的综合评价 |
3 讨论 |
3.1 各物候期不同生长年限老芒麦牧草营养成分 |
3.2 各物候期不同生长年限老芒麦牧草饲用价值 |
4 小结 |
第四章 不同生长年限老芒麦光合响应特征的研究 |
1.材料与方法 |
1.1 试验地概况 |
1.2 试验材料与设计 |
1.3 测定指标和方法 |
1.4 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 各物候期不同株龄老芒麦叶片光合基础环境指标差 |
2.2 各物候期老芒麦叶片光合参数随株龄和光照强度的变化响应 |
2.2.1 拔节期老芒麦叶片光合参数随株龄和光照强度的变化响应 |
2.2.2 开花期老芒麦叶片光合参数随株龄和光照强度的变化响应 |
2.2.3 蜡熟期老芒麦叶片光合参数随株龄和光照强度的变化响应 |
2.3 株龄和光照对各物候期老芒麦叶片光合参数的影响 |
2.4 株龄对各物候期老芒麦叶片光合参数的影响 |
2.5 光照强度对各物候期老芒麦叶片光合参数的影响 |
2.5.1 拔节期光照强度对老芒麦叶片光合参数的影响 |
2.5.2 开花期光照强度对老芒麦叶片光合参数的影响 |
2.5.3 蜡熟期光照强度对老芒麦叶片光合参数的影响 |
3 讨论 |
3.1 各物候期不同株龄老芒麦叶片光合基础环境差异 |
3.2 各物候期不同株龄老芒麦的叶片光合特性随光强变化关系 |
3.3 各物候期老芒麦的叶片对光照强度和株龄响应差异 |
4 小结 |
第五章 高寒区不同生长年限老芒麦解剖结构研究 |
1.材料与方法 |
1.1 试验地概况 |
1.2 试验材料与设计 |
1.3 试验方法 |
1.3.1 采样方法 |
1.3.2 制片方法 |
1.3.3 显微测量与分析方法 |
1.4 数据处理 |
2.结果与分析 |
2.1 不同生长年限老芒麦叶片横切面的解剖结构特征 |
2.1.1 不同生长年限老芒麦叶片角质层比较 |
2.1.2 不同生长年限老芒麦叶片厚度、上下表皮厚度和泡状细胞数目比较 |
2.1.3 不同生长年限老芒麦叶片中脉维管束及导管大小与数目比较 |
2.1.4 不同生长年限老芒麦叶中脉突起度比较 |
2.2 各物候期不同生长年限老芒麦茎横切面的解剖结构特征 |
2.2.1 不同生长年限老芒麦茎大维管束、小维管束数量比较 |
2.2.2 不同生长年限老芒麦茎中大维管束、小维管束总面积比较 |
2.2.3 不同生长年限老芒麦茎中机械组织和薄壁组织厚度比较 |
2.2.4 不同生长年限老芒麦茎髓腔横切面积比较 |
2.3 不同生长年限老芒麦根横切面的解剖结构特征 |
2.3.1 不同生长年限老芒麦根原生和后生木质部导管数目及后生木质部导管总面积比较 |
2.3.2 不同生长年限老芒麦根中柱和根横切面面积比较 |
2.3.3 不同生长年限老芒麦根后生木质部导管总面积与中柱横切面比率比较 |
2.3.4 不同生长年限老芒麦根中柱面积与根横切面面积比率比较 |
3 讨论 |
3.1 各株龄老芒麦的叶片解剖结构形态差异 |
3.2 各株龄老芒麦的茎解剖结构微形态差异 |
3.3 各株龄老芒麦根解剖结构微形态差异 |
4 小结 |
第六章 不同生长年限老芒麦旗叶超微结构的研究 |
1.材料与方法 |
1.1 试验地概况 |
1.2 试验材料 |
1.3 试验方法 |
1.3.1 取样方法 |
1.3.2 透射电镜切片制备方法 |
2 结果与分析 |
2.1 拔节期不同生长年限老芒麦叶片超微结构 |
2.2 开花期不同生长年限老芒麦叶片超微结构 |
2.3 蜡熟期不同生长年限老芒麦叶片超微结构 |
3 讨论 |
4 小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
在读期间发表论文和研究成果等 |
导师简介 |
附录 |
版图Ⅰ 各物候期不同生长年限老芒麦叶片横切面解剖结构图 |
版图Ⅱ 各物候期不同生长年限老芒麦茎横切面解剖结构图 |
版图Ⅲ 各物候期不同生长年限老芒麦根横切面解剖结构图 |
(4)水稻类病斑基因LML11的图位克隆与功能分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
中英文缩略表 |
第一章 文献综述 |
1.1 植物类病斑突变体的发生方式 |
1.2 植物类病斑突变体的特征与分类 |
1.3 植物类病斑突变体的发生机制 |
1.4 植物类病斑基因参与的防御信号通路 |
1.4.1 活性氧信号通路 |
1.4.2 水杨酸信号通路 |
1.4.3 茉莉酸和乙烯信号通路 |
1.4.4 脱落酸信号通路 |
1.4.5 R基因信号通路 |
1.4.6 一氧化氮信号通路 |
1.5 水稻类病斑突变体基因的克隆 |
第二章 水稻类病斑基因LML11 的图位克隆与功能分析 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料和方法 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 菌株与载体 |
2.2.3 生化试剂与仪器 |
2.3 方法与步骤 |
2.3.1 突变体的农艺性状调查 |
2.3.2 叶绿素含量测定 |
2.3.3 光合速率的测定 |
2.3.4 生理生化实验分析 |
2.3.5 H_2O_2、CAT和 MDA的测定 |
2.3.6 遮光和黑暗处理实验 |
2.3.7 叶绿体透射电镜观察及种子胚乳扫描电镜观察 |
2.3.8 蛋白提取和Western blot分析 |
2.3.9 灌浆速率调查 |
2.3.10 稻米品质测定 |
2.3.11 GA处理种子发芽分析 |
2.3.12 LML11 的图位克隆 |
2.3.13 植物总RNA的提取、反转录和qRT-PCR反应 |
2.3.14 主要载体的构建 |
2.3.15 水稻的遗传转化 |
2.3.16 水稻原生质体的提取和转化 |
2.3.17 白叶枯病抗性鉴定 |
2.4 结果分析 |
2.4.1 lml11 突变体的表型分析与农艺性状 |
2.4.2 lml11 突变体的叶绿素含量与叶绿体结构分析 |
2.4.3 lml11 突变体光合速率的测定 |
2.4.4 lml11 突变体的活性氧积累分析 |
2.4.5 lml11 突变体的PCD分析 |
2.4.6 lml11 突变体的遮光处理与离体黑暗处理分析 |
2.4.7 lml11 突变体的灌浆速率调查与拷种分析 |
2.4.8 lml11 突变体的稻米品质分析 |
2.4.9 lml11 突变体的种子GA处理分析 |
2.4.10 lml11 突变体的遗传分析与LML11 的图位克隆 |
2.4.11 LML11 的转基因验证 |
2.4.12 LML11 的生物信息学分析 |
2.4.13 LML11 的基因表达分析 |
2.4.14 LML11 的亚细胞定位分析 |
2.4.15 lml11 突变体的抗病性分析与病程相关基因的表达 |
2.4.16 lml11 突变体的转录组测序分析 |
2.5 结论与讨论 |
2.5.1 类病斑的产生影响了lml11 突变体的农艺性状 |
2.5.2 类病斑的产生影响了lml11 突变体的生理生化特征 |
2.5.3 lml11 突变体的类病斑表型是黑暗诱导的 |
2.5.4 类病斑的产生影响了lml11 突变体的灌浆速率和稻米品质 |
2.5.5 LML11 基因的突变影响了种子的发芽 |
2.5.6 LML11 蛋白属于GRDP家族蛋白 |
2.5.7 LML11 属于组成型表达基因 |
2.5.8 lml11 突变体对白叶枯病菌的抗性增强 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(5)两种禾本科植物髓腔形成过程中细胞程序性死亡特征及其机制研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 文献综述 |
1.1 植物髓腔 |
1.1.1 植物茎的结构 |
1.1.2 植物的髓 |
1.1.3 植物的髓腔 |
1.1.4 植物髓腔的研究进展 |
1.2 细胞程序性死亡 |
1.2.1 细胞程序性死亡的涵义 |
1.2.2 植物细胞程序性死亡的类型 |
1.2.3 植物细胞程序性死亡发生及调控机制的研究进展 |
1.3 转录组应用的研究进展 |
1.3.1 转录组的涵义 |
1.3.2 转录组在PCD中的应用 |
1.4 本研究的目的意义和主要内容 |
1.4.1 研究目的意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.5 本文研究的特色与创新 |
第二章 水稻和小麦幼茎髓细胞的细胞学研究 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 石蜡切片法 |
2.2.2 半薄切片法 |
2.2.3 Evens Blue染色法 |
2.2.4 PAS反应 |
2.2.5 扫描电子显微镜 |
2.2.6 透射电子显微镜 |
2.2.7 DAPI染色 |
2.2.8 TUNEL检测 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 两种植物不同发育阶段幼茎的形态结构及细胞活性 |
2.3.2 小麦不同发育阶段幼茎的扫描电镜结果 |
2.3.3 两种植物不同发育阶段幼茎的超微结构 |
2.3.4 水稻不同发育阶段幼茎的DAPI染色和TUNEL检测 |
2.3.5 小麦不同发育阶段幼茎的DAPI染色 |
2.3.6 小麦不同发育阶段幼茎TUNEL检测 |
2.3.7 小麦不同发育阶段幼茎多糖类物质的动态变化 |
第三章 小麦不同发育阶段幼茎的转录组特征 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 样本RNA的提取和测序 |
3.1.3 样本RNA的检测及定量 |
3.1.4 样本RNA测序 |
3.1.5 测序评估 |
3.1.6 qRT-PCR分析差异表达基因 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 样本RNA质量的检测结果 |
3.2.2 转录组测序评估结果 |
3.2.3 比对统计 |
3.2.4 基因统计 |
3.2.5 差异分析 |
3.2.6 qRT-PCR验证相关基因表达结果 |
第四章 小麦幼茎髓细胞PCD发生的关键因子 |
4.1 实验材料 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 DNA凝胶电泳 |
4.2.2 免疫组织化学技术 |
4.2.3 免疫印迹技术 |
4.2.4 免疫荧光技术 |
4.2.5 免疫胶体金电镜技术 |
4.2.6 髓细胞线粒体的提取 |
4.2.7 线粒体膜通透性测定 |
4.2.8 线粒体膜电位的检测 |
4.2.9 线粒体荧光观察 |
4.2.10 线粒体的超微结构观察 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 核DNA凝胶电泳结果 |
4.3.2 Caspase3-like蛋白的免疫组织化学定位 |
4.3.3 Caspase3-like蛋白的SDS-PAGE和免疫印迹 |
4.3.4 ACO免疫印迹 |
4.3.5 髓细胞线粒体膜通透性变化 |
4.3.6 髓细胞线粒体荧光强度变化 |
4.3.7 线粒体荧光观察结果 |
4.3.8 线粒体超微结构 |
4.3.9 Cyto c免疫定位结果 |
第五章 结论与讨论 |
5.1 结论 |
5.1.1 髓腔形成中髓细胞的细胞学特征 |
5.1.2 髓腔形成中髓细胞的转录组特征 |
5.1.3 髓腔形成中髓细胞死亡的分子机制 |
5.1.4 线粒体在髓腔形成中的作用 |
5.2 讨论 |
5.2.1 髓细胞PCD的细胞学特征 |
5.2.2 参与髓细胞PCD的关键因子 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(6)草酸钙降解参与烟草花药裂口组织及环状细胞簇的程序性死亡(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 植物草酸钙晶体的研究进展 |
1.1.1 植物中的草酸钙晶体 |
1.1.2 植物草酸钙晶体研究方法 |
1.1.3 草酸钙晶体类型 |
1.1.4 形成草酸钙晶体的细胞 |
1.1.5 植物中草酸钙晶体的合成,降解机制 |
1.1.6 植物中草酸钙晶体的功能 |
1.2 草酸氧化酶研究进展 |
1.2.1 草酸氧化酶的组成和结构 |
1.2.2 草酸氧化酶的功能 |
1.3 细胞程序性死亡(PCD) |
1.3.1 植物细胞程序性死亡概述 |
1.3.2 植物种细胞程序性死亡的分类 |
1.4 过氧化氢作为信号分子调节植物生长发育的过程 |
1.4.1 过氧化氢作为信号分子调节PCD |
1.4.2 过氧化氢的清除机制 |
1.5 花药发育过程 |
1.5.1 花药发育不同时期与细胞学特征 |
1.5.2 烟草花药裂口组织与环形细胞簇 |
1.6 酿酒酵母表达系统的研究进展 |
1.6.1 酿酒酵母表达系统与载体 |
1.6.2 酿酒酵母表达系统的优点 |
1.6.3 酿酒酵母表达系统的缺陷 |
第二章 研究材料与研究方法 |
2.1 研究材料 |
2.2 主要试剂与配制方法 |
2.2.1 石蜡切片与花药离体培养实验中所需试剂 |
2.2.2 基因克隆及真和表达工程菌制备过程中所需试剂 |
2.2.3 草酸氧化酶活性测定中所需试剂 |
2.3 应用仪器设备 |
2.4 研究方法 |
2.4.1 制作烟草花药石蜡切片 |
2.4.2 DAB与 NBT显色反应 |
2.4.3 烟草花药组织离体培养 |
2.4.4 不同浓度抗坏血酸与过氧化氢处理离体烟草花药 |
2.4.5 DAPI染色离体培养烟草花药细胞核 |
2.4.6 烟草Germin-Like基因克隆与瞬时表达 |
2.4.7 Germin-Like基因酵母真核表达 |
2.4.8 草酸氧化酶活性测定 |
第三章 研究结果 |
3.1 草酸钙晶体在烟草花药组织中的分布 |
3.2 烟草花药中草酸钙晶体与H_2O_2 含量的动态变化 |
3.2.1 烟草花药中草酸钙晶体位置与含量的动态变化 |
3.2.2 烟草花药过氧化氢含量的动态变化 |
3.3 抗坏血酸与H_2O_2对不同时期烟草花药发育的影响 |
3.3.1 抗坏血酸与H_2O_2对烟草花药开裂的影响 |
3.3.2 烟草花药离体培养DAPI染色结果 |
3.3.3 草酸钙晶体降解对环形细胞簇的影响 |
3.4 烟草GLP0806 基因克隆 |
3.4.1 烟草花药总RNA提取 |
3.4.2 烟草GLP0806 基因CDS区克隆 |
3.4.3 构建转基因工程菌 |
3.5 GLP0806 蛋白的生物信息学分析 |
3.5.1 GLP0806 蛋白的一级结构分析 |
3.5.2 GLP0806 蛋白的二级结构预测 |
3.5.3 GLP0806 蛋白的三级结构预测 |
3.6 草酸氧化酶的活性分析 |
3.6.1 不同发育时期烟草花药草酸氧化酶活性分析 |
3.6.2 瞬时转化本氏烟草叶片草酸氧化酶活性分析 |
3.6.3 转基因酵母粗蛋白草酸氧化酶活性分析 |
第四章 讨论与结论 |
4.1 草酸钙晶体与烟草花药开裂密切相关 |
4.1.1 草酸钙晶体的分布于动态变化 |
4.1.2 草酸钙晶体对花药发育的影响 |
4.2 草酸钙晶体与H_2O_2的产生 |
4.3 过氧化氢对烟草花药发育的影响 |
4.4 烟草Germin-Like基因的功能 |
4.5 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(7)硫化氢对镉胁迫下黄瓜幼苗根尖细胞程序性死亡的影响(论文提纲范文)
摘要 |
SUMMARY |
缩略词表 |
第一章 文献综述 |
1 镉胁迫对植物的影响 |
1.1 镉对植物生长的影响 |
1.2 镉对植物光合作用的影响 |
1.3 镉胁迫产生氧化损伤 |
1.4 镉对植物水分和离子平衡的影响 |
1.5 镉胁迫产生遗传性毒害及细胞死亡 |
1.6 植物对镉的耐受机制 |
1.7 植物对镉的吸收与固定 |
1.8 植物对镉的区室化及螯合作用 |
1.9 植物自主调节镉毒 |
1.10 植物激活热激蛋白抵抗镉胁迫 |
2 气体信号分子H_2S在植物中的研究 |
2.1 植物内源H_2S的产生 |
2.2 硫化氢在植物生长发育中的作用 |
2.3 硫化氢在植物抵御非生物胁迫中的作用 |
3 植物细胞程序性死亡 |
3.1 细胞程序性死亡的概述 |
3.2 细胞程序性死亡在植物中的作用 |
3.3 细胞色素c在植物PCD中的作用 |
3.4 Ca~(2+)在植物PCD中的作用 |
3.5 活性氧在植物PCD中的作用 |
3.6 半胱氨酸蛋白酶在植物PCD中的作用 |
4 研究的目的意义与主要内容 |
4.1 研究的目的与意义 |
4.2 研究的内容 |
4.3 技术路线图 |
第二章 Cd胁迫对黄瓜幼苗生长及生理的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 材料培养 |
1.2 试验设置 |
1.3 测定指标 |
1.3.1 根长和鲜重 |
1.3.2 相对电导率 |
1.3.3 丙二醛(MDA)的测定 |
1.3.4 细胞死亡测定 |
1.3.5 H_2O_2含量的测定 |
1.3.6 O_2~·-含量的测定 |
1.4 数据统计与分析 |
2 结果分析 |
2.1 Cd胁迫抑制黄瓜幼苗的生长 |
2.2 Cd胁迫对黄瓜幼苗根系相对电导率和MDA的影响 |
2.3 Cd胁迫对黄瓜幼苗根系H_2O_2和O_2~·-含量的影响 |
2.4 Cd胁迫对黄瓜幼苗根尖细胞死亡的影响 |
3 讨论 |
4 小结 |
第三章 H_2S对Cd胁迫下黄瓜幼苗生长的缓解作用 |
1 材料与方法 |
1.1 材料培养 |
1.2 试验设置 |
1.3 测定指标 |
1.3.1 根长和鲜重 |
1.3.2 相对电导率测定 |
1.3.3 MDA测定 |
1.3.4 根系活力测定 |
1.3.5 内源H_2S含量的测定 |
1.3.6 过氧化氢和超氧阴离子含量测定 |
1.3.7 抗氧化酶活性测定 |
1.3.8 根尖细胞死亡的测定 |
1.4 数据统计与分析 |
2 结果分析 |
2.1 不同浓度NaHS对 Cd胁迫下黄瓜幼苗根长和鲜重的影响 |
2.2 外源NaHS对黄瓜幼苗根系内源H_2S含量的影响 |
2.3 H_2S对 Cd胁迫下黄瓜幼苗根系相对电导率、MDA、根系活力和ROS的影响 |
2.4 H_2S对Cd胁迫下黄瓜根系抗氧化酶系统的影响 |
2.5 H_2S对Cd胁迫下根尖细胞死亡的影响 |
3 讨论 |
4 小结 |
第四章 H_2S对 Cd胁迫下黄瓜幼苗根系AsA-GSH循环的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 材料培养 |
1.2 试验设置 |
1.3 测定指标 |
1.3.1 AsA和 DHA含量测定 |
1.3.2 GSH和 GSSG含量测定 |
1.3.3 GR、DHAR和 MDHAR的活性测定 |
1.3.4 qRT-PCR检测 |
1.4 数据统计与分析 |
2 结果分析 |
2.1 H_2S对 Cd胁迫下黄瓜幼苗根系AsA和 GSH含量的影响 |
2.2 H_2S对 Cd胁迫下黄瓜幼苗根系GSH和 GSSG含量的影响 |
2.3 H_2S对 Cd胁迫下黄瓜幼苗根系GR、DHAR和 MDHAR酶活性的影响 |
2.4 H_2S对 Cd胁迫下黄瓜幼苗根系CsGR、CsDHAR和 CsMDHAR基因表达的影响 |
3 讨论 |
4 小结 |
第五章 H_2S对Cd诱导的黄瓜根尖细胞程序性死亡的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 材料培养 |
1.2 试验设置 |
1.3 测定指标 |
1.3.1 DAPI染色 |
1.3.2 Caspase-3-like活性测定 |
1.3.3 根尖线粒体的分离 |
1.3.4 线粒体Cyt c/a和线粒体膜转换孔(MPTP)的测定 |
1.3.5 qRT-PCR检测 |
1.4 数据统计与分析 |
2 结果分析 |
2.1 H_2S对 Cd胁迫下根尖DAPI染色影响 |
2.2 H_2S对线粒体Cyt c/a和 MPTP的影响 |
2.3 H_2S对 caspase-3-like活性的影响 |
2.4 H_2S对Cd胁迫下CsHSP70和CsATG8f表达的影响 |
2.5 Cd胁迫黄瓜幼苗根系细胞死亡参数的相关性分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第六章 H_2S对Cd胁迫下线粒体Ca~(2+)的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 材料培养 |
1.2 试验设置 |
1.3 测定指标 |
1.3.1 线粒体分离 |
1.3.2 线粒体Ca~(2+)浓度测定 |
1.3.3 线粒体Ca~(2+)-ATP、H~+-ATP和 Mg~(2+)-ATP酶活性测定 |
1.3.4 线粒体Cyt c/a和线粒体膜转换孔(MPTP)的测定 |
1.3.5 根尖细胞死亡测定 |
1.3.6 DAPI染色和caspase-3-like活性测定 |
1.3.7 内源H_2S含量测定 |
1.3.8 线粒体H_2O_2含量测定 |
1.3.9 qRT-PCR检测 |
1.4 数据统计与分析 |
2 结果分析 |
2.1 H_2S对 Cd胁迫下线粒体H_2O_2 浓度的影响 |
2.2 H_2S对 Cd胁迫下线粒体Ca~(2+)浓度、Ca~(2+)-ATPase、 H~+-ATPase和Mg~(2+)-ATPase酶活性的的影响 |
2.3 H_2S对 Cd胁迫下线粒体Cyt c/a和线粒体膜转换孔MPTP的影响 |
2.4 H_2S对 Cd胁迫下线粒体MPTP相关基因表达的影响 |
2.5 Ca~(2+)与细胞死亡参数的相关性分析 |
3 讨论 |
4 小结 |
第七章 全文总结与展望 |
1 全文总结 |
2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师简介 |
(8)淹水胁迫和外源抑制剂对小麦胚乳细胞骨架以及PCD特性影响初探(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略语表 |
第一章 文献综述 |
1.1 植物细胞程序性死亡 |
1.2 植物PCD过程中关键信号分子 |
1.2.1 活性氧 |
1.2.2 Caspase |
1.2.3 其他相关信号分子 |
1.3 禾谷类胚乳细胞PCD研究进展 |
1.3.1 水稻胚乳PCD研究进展 |
1.3.2 麦类胚乳PCD研究进展 |
1.3.3 玉米胚乳PCD |
1.4 逆境胁迫下胚乳细胞PCD的变化 |
1.5 PCD检测的研究进展 |
1.6 淹水胁迫对植物发育的影响 |
1.6.1 淹水胁迫对植物生理生化的影响 |
1.6.2 淹水胁迫诱导植物PCD |
1.6.3 植物组织对淹水胁迫的响应作用 |
1.7 植物细胞骨架 |
1.8 植物细胞骨架相关结合蛋白 |
1.9 非生物胁迫对植物细胞骨架的影响 |
1.10 ROS与植物细胞骨架变化 |
1.11 植物细胞骨架对细胞PCD进程的影响 |
1.12 本研究的目的和意义 |
第二章 淹水胁迫下小麦胚乳生理生化及细胞骨架的变化 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 材料种植 |
2.1.2 淹水处理 |
2.1.3 小麦颖果生理表型测定 |
2.1.4 抗坏血酸过氧化物酶活性测定 |
2.1.5 多酚氧化酶活性测定 |
2.1.6 谷胱甘肽含量测定 |
2.1.7 游离氨基酸含量测定 |
2.1.8 微管微丝的荧光检测 |
2.1.9 微管蛋白含量测定 |
2.1.10 微管结合蛋白MAP65-1的荧光检测 |
2.1.11 微丝结合蛋白profilin的荧光检测 |
2.1.12 Profilin基因表达量检测 |
2.1.12.1 总RNA的提取 |
2.1.12.2 RNA的纯度及完整性检测 |
2.1.12.3 RNA反转录 |
2.1.12.4 实时定量PCR反应 |
2.1.13 统计及分析方法 |
2.2 结果分析 |
2.2.1 淹水胁迫后小麦籽粒表型的变化 |
2.2.2 淹水胁迫后抗坏血酸过氧化物酶活性的变化 |
2.2.3 淹水胁迫后多酚氧化酶活性的变化 |
2.2.4 淹水胁迫后谷胱甘肽含量的变化 |
2.2.5 淹水胁迫后游离氨基酸含量的变化 |
2.2.6 淹水胁迫对微管骨架的影响 |
2.2.7 淹水胁迫后微管蛋白含量的变化 |
2.2.8 淹水胁迫对微管结合蛋白MAP65-1的影响 |
2.2.9 淹水胁迫对微丝骨架的影响 |
2.2.10 淹水胁迫对微丝结合蛋白profilin的影响 |
2.2.11 淹水胁迫下Profilin基因的相对表达量 |
2.3 .小结 |
2.3.1 小麦胚乳细胞抗氧化系统对淹水胁迫的响应 |
2.3.2 小麦胚乳细胞骨架对淹水胁迫下的响应 |
2.3.3 小麦胚乳细胞骨架结合蛋白对淹水胁迫的响应 |
第三章 淹水胁迫和微管抑制剂处理对胚乳PCD特性影响 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 材料种植 |
3.1.2 淹水处理 |
3.1.3 淹水条件下微管抑制剂处理 |
3.1.4 小麦胚乳细胞计数 |
3.1.5 DNA含量检测 |
3.1.6 DNA酶活性检测 |
3.1.7 Evans Blue染色 |
3.1.8 caspase-like 蛋白酶活性测定 |
3.1.9 TUNEL检测 |
3.1.10 其他影响小麦胚乳PCD进程相关生理指标测定 |
(一)过氧化氢(H_2O_2)测定 |
(二)超氧阴离子(O_2~-)测定 |
(三)羟自由基(·OH)测定 |
(四)ROS荧光检测 |
(五)TTC染色 |
(六)线粒体膜通透性检测 |
3.1.11 数据统计分析 |
3.2 结果分析 |
3.2.1 小麦胚乳细胞核计数 |
3.2.2 胚乳细胞中DNA含量及DNA水解酶活性的变化 |
3.2.3 胚乳细胞活力检测 |
3.2.4 胚乳细胞caspase-like蛋白酶活性变化 |
3.2.5 TUNEL标记检测细胞核DNA断裂 |
3.2.6 其他影响小麦胚乳 PCD 进程相关生理指标测定 |
(一)三种ROS含量的变化 |
(二)ROS荧光探针检测 |
(三)胚乳细胞脱氢酶活性变化 |
(四)胚乳细胞线粒体电位膜变化 |
3.3 小结 |
第四章 淹水胁迫和微丝抑制剂处理对胚乳PCD特性影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 材料种植 |
4.1.2 淹水处理 |
4.1.3 淹水条件下外源药剂的处理 |
4.1.4 小麦胚乳细胞计数 |
4.1.5 DNA含量检测 |
4.1.6 DNA酶活性检测 |
4.1.7 Evans Blue染色 |
4.1.8 胚乳细胞中 caspase-like 蛋白酶活性测定 |
4.1.9 TUNEL检测 |
4.1.10 其他影响小麦胚乳PCD进程相关生理指标测定 |
4.1.11 数据统计分析 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 小麦胚乳细胞核计数 |
4.2.2 胚乳细胞中DNA含量及DNA水解酶活性的变化 |
4.2.3 胚乳细胞活力检测 |
4.2.4 胚乳细胞caspase-like蛋白酶活性变化 |
4.2.5 TUNEL标记检测细胞核DNA断裂 |
4.2.6 其他影响小麦胚乳 PCD 进程相关生理指标测定 |
(一)三种ROS含量的变化 |
(二)ROS荧光探针检测 |
(三)胚乳细胞脱氢酶活性变化 |
(四)胚乳细胞线粒体电位膜变化 |
4.3 小结 |
第五章 讨论与展望 |
5.1 讨论 |
5.2 本研究创新性和不足 |
5.3 展望 |
参考文献 |
附录1 实验所用试剂用量及配方 |
致谢 |
(9)银杏内种皮的形态建成、结构和主要成分研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
缩写符号说明 |
1 前言 |
1.1 银杏种皮的发育 |
1.1.1 银杏种皮的解剖发育 |
1.1.2 植物细胞程序性死亡的研究 |
1.2 银杏种皮的结构 |
1.3 银杏种皮的成分与开发应用 |
1.4 研究的目的与意义 |
2 材料与方法 |
2.1 内种皮的发育 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验方法 |
2.1.2.1 树脂半薄切片的制作 |
2.1.2.2 树脂超薄切片的制作 |
2.2 内种皮的结构 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试验方法 |
2.2.2.1 形态观测 |
2.2.2.2 显微CT成像 |
2.2.2.3 扫描电镜观察 |
2.3 内种皮的主要成分 |
2.3.1 试验材料 |
2.3.1.1 样品采集及预处理 |
2.3.1.2 主要药品试剂 |
2.3.1.3 实验仪器与设备 |
2.3.2 试验方法 |
2.3.2.1 基础化学成分的测定 |
2.3.2.2 氨基酸的测定 |
2.3.2.3 脂肪酸的测定 |
2.3.2.4 维生素的测定 |
2.3.2.5 无机元素的测定 |
2.3.3 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 内种皮的发育 |
3.1.1 内种皮发育过程中的形态观察 |
3.1.2 内种皮发育过程中的显微结构 |
3.1.3 内种皮发育过程中的超微结构 |
3.2 内种皮的结构 |
3.2.1 表观结构 |
3.2.2 显微CT成像 |
3.2.3 扫描电镜 |
3.3 内种皮的主要成分 |
3.3.1 基础成分分析 |
3.3.2 氨基酸成分分析 |
3.3.3 脂肪酸组成及含量 |
3.3.4 维生素含量分析 |
3.3.5 无机元素含量分析 |
4 结论与讨论 |
4.1 内种皮的发生部位 |
4.2 内种皮的发生时间及发育过程 |
4.3 内种皮发育过程中的细胞关联 |
4.4 内种皮发育过程中的PCD |
4.5 内种皮的结构特征 |
4.6 内种皮的主要成分 |
5 不足与展望 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
参考文献 |
(10)番茄SlMCP2f的表达分析及其在高盐胁迫下的功能鉴定(论文提纲范文)
致谢 |
缩写词 |
摘要 |
Abstract |
前言 |
1 文献综述 |
1.1 半胱氨酸蛋白酶与植物细胞程序性死亡 |
1.1.1 植物细胞程序性死亡的研究进展 |
1.1.1.1 植物PCD的特性 |
1.1.1.2 植物营养生长中的PCD |
1.1.1.3 植物生殖生长中的PCD |
1.1.2 半胱氨酸蛋白酶的研究进展 |
1.1.2.1 半胱氨酸蛋白酶的分类 |
1.1.2.2 植物中的类Caspase酶 |
1.2 Metacaspase家族基因在植物中的功能研究 |
1.2.1 Metacaspase基因的结构 |
1.2.2 Metacaspase基因在植物中的功能 |
1.3 盐胁迫对植物生长发育的影响 |
1.3.1 盐胁迫对渗透胁迫途径和渗透调节物质的影响 |
1.3.2 盐胁迫对ROS信号和抗氧化剂的影响 |
1.3.3 盐胁迫对光合作用的影响 |
2 番茄SlMCP2f基因特征与表达分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验试剂 |
2.1.3 植物DNA、RNA提取和cDNA合成 |
2.1.3.1 植物DNA提取 |
2.1.3.2 植物RNA提取 |
2.1.3.3 植物cDNA合成 |
2.1.4 核苷酸序列、氨基酸序列、蛋白结构和进化分析 |
2.1.5 进化分析 |
2.1.6 启动子序列分析预测 |
2.1.7 亚细胞定位 |
2.1.7.1 CDS序列的扩增 |
2.1.7.2 亚细胞定位载体构建 |
2.1.7.3 烟草瞬时转染 |
2.1.8 时空表达分析 |
2.1.9 激素和胁迫响应 |
2.1.9.1 激素响应 |
2.1.9.2 逆境响应 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 SlMCP2f的核苷酸序列、氨基酸序列、蛋白结构和进化分析 |
2.2.1.1 核苷酸序列分析 |
2.2.1.2 蛋白结构分析 |
2.2.1.3 SlMCP2f进化分析 |
2.2.1.4 番茄SlMCP2f DNA序列的获得 |
2.2.2 SlMCP2f基因启动子序列分离及结构特征分析 |
2.2.3 SlMCP2f亚细胞定位 |
2.2.4 SlMCP2f时空表达特性 |
2.2.5 SlMCP2f对不同外源激素处理和非生物胁迫处理的响应 |
2.3 讨论 |
2.3.1 SlMCP2f可能参与番茄细胞程序性死亡及生物和非生物胁迫响应 |
2.3.2 SlMCP2f在茎中优势表达并定位于细胞核与细胞膜 |
2.3.3 SlMCP2f的表达可能受激素信号影响 |
3 番茄SlMCP2f在高盐胁迫下的生物学功能鉴定 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验试剂 |
3.1.3 SlMCP2f基因敲除载体的构建 |
3.1.3.1 设计SlMCP2f基因的靶序列 |
3.1.3.2 构建pCAMBIA1301-SlMCP2f-CRISPER/Cas9 基因敲除载体 |
3.1.4 番茄植株的遗传转化 |
3.1.4.1 无菌苗的培养 |
3.1.4.2 菌种的活化及侵染菌液的制备 |
3.1.4.3 培养基的配制 |
3.1.4.4 番茄遗传转化 |
3.1.5 转基因植株分子检测 |
3.1.5.1 转基因植株DNA、RNA提取及c DNA合成 |
3.1.5.2 PCR阳性检测 |
3.1.5.3 SlMCP2f基因敲除纯合植株的脱靶检测 |
3.1.5.4 GUS染色阳性检测 |
3.1.6 SlMCP2f基因在各纯合敲除株系中的表达水平分析 |
3.1.7 SlMCP2f基因敲除纯合植株表型观察 |
3.1.7.1 SlMCP2f基因敲除纯合植株的形态观察 |
3.1.7.2 SlMCP2f基因敲除纯合植株花粉活力的观察 |
3.1.7.3 SlMCP2f基因敲除纯合植株的果实形态观察 |
3.1.8 SlMCP2f基因敲除纯合植株耐盐性鉴定 |
3.1.8.1 SlMCP2f基因敲除纯合番茄幼苗对NaCl敏感性实验 |
3.1.8.2 SlMCP2f基因敲除纯合植株的高盐处理 |
3.1.8.3 胁迫相关基因和叶绿素合成基因的表达水平分析 |
3.1.8.4 番茄叶片中的离子渗透率测定 |
3.1.8.5 番茄叶片中的丙二醛含量测定 |
3.1.8.6 番茄叶片中的脯氨酸含量测定 |
3.1.8.7 可溶性糖标准曲线的制作 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 SlMCP2f基因敲除载体的构建 |
3.2.2 SlMCP2f基因敲除植株的获得 |
3.2.3 pCAMBIA1301 空载转基因植株阳性鉴定 |
3.2.3.1 对pCAMBIA1301 空载转基因植株GUS染色 |
3.2.3.2 对pCAMBIA1301 空载转基因植株PCR检测 |
3.2.4 SlMCP2f基因敲除植株阳性鉴定 |
3.2.4.1 SlMCP2f基因敲除植株突变类型进行鉴定 |
3.2.4.2 SlMCP2f基因敲除转基因植株GUS检测 |
3.2.5 SlMCP2f基因敲除纯合植株脱靶检测 |
3.2.6 SlMCP2f基因在各敲除植株纯合株系中的表达水平分析 |
3.2.7 SlMCP家族基因的表达水平检测 |
3.2.8 SlMCP2f基因敲除纯合番茄植株表型观察 |
3.2.8.1 SlMCP2f基因敲除纯合植株形态观察 |
3.2.8.2 SlMCP2f基因敲除纯合植株花器官形态、花粉活力观察 |
3.2.8.3 SlMCP2f基因敲除纯合植株果实发育正常 |
3.2.9 SlMCP2f基因敲除番茄植株T1 代幼苗耐盐性分析 |
3.2.9.1 SlMCP2f基因敲除番茄幼苗对NaCl敏感性测定 |
3.2.9.2 SlMCP2f基因敲除纯合植株盐胁迫条件下的表型观察 |
3.2.9.3 SlMCP2f基因敲除纯合植株在高盐胁迫下的生理研究 |
3.2.10 盐胁迫下SlMCP2f基因敲除纯合植株中相关胁迫基因的表达检测 |
3.3 讨论 |
结论 |
参考文献 |
四、植物细胞程序性死亡的研究进展(论文参考文献)
- [1]活性氧在强抗寒甘蓝型冬油菜生长发育和冷胁迫下信号传导的作用机制[D]. 祁伟亮. 甘肃农业大学, 2021(01)
- [2]水稻穗发育关键基因PDF1的精细定位及其响应温度调控的分子机制研究[D]. 丁蔼秋. 扬州大学, 2021(08)
- [3]高寒区不同龄级老芒麦产量、光合及解剖结构特征分析[D]. 金鑫. 甘肃农业大学, 2021(09)
- [4]水稻类病斑基因LML11的图位克隆与功能分析[D]. 徐乾坤. 西南大学, 2021(01)
- [5]两种禾本科植物髓腔形成过程中细胞程序性死亡特征及其机制研究[D]. 王玲丽. 西北大学, 2021(12)
- [6]草酸钙降解参与烟草花药裂口组织及环状细胞簇的程序性死亡[D]. 王葳蕤. 西北大学, 2021(12)
- [7]硫化氢对镉胁迫下黄瓜幼苗根尖细胞程序性死亡的影响[D]. 罗石磊. 甘肃农业大学, 2020(01)
- [8]淹水胁迫和外源抑制剂对小麦胚乳细胞骨架以及PCD特性影响初探[D]. 刘栋成. 华中农业大学, 2020(02)
- [9]银杏内种皮的形态建成、结构和主要成分研究[D]. 赵琳莹. 南京林业大学, 2020
- [10]番茄SlMCP2f的表达分析及其在高盐胁迫下的功能鉴定[D]. 胡芳. 浙江大学, 2020(01)