哺乳動物cyp2e1基因提高矮牽牛對甲醛脅迫的細(xì)胞生理機(jī)制.pdf

1、細(xì)胞色素P450 CYP2E1酶主要存在于哺乳動物肝細(xì)胞中，在代謝異源有機(jī)物方面起著重要作用。前期研究發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)cyp2e1矮牽牛顯著提高了對甲醛的抗性。
　　本研究首先利用發(fā)根農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)基因技術(shù)成功地將cyp2e1基因轉(zhuǎn)入矮牽牛，獲得轉(zhuǎn)基因毛狀根，然后再生成矮牽牛植株。以轉(zhuǎn)cyp2e1矮牽牛作為實(shí)驗(yàn)材料，分析其對甲醛脅迫響應(yīng)的相關(guān)生理指標(biāo)；利用非損傷微測技術(shù)（Non-invasive micro-test technology，NM

2、T）測定轉(zhuǎn)cyp2e1矮牽牛和轉(zhuǎn)gus以及野生型（非轉(zhuǎn)基因）矮牽牛活體細(xì)胞在瞬時和穩(wěn)定甲醛脅迫下K+、H+和Ca2+離子流量的變化，探討cyp2e1基因植物響應(yīng)甲醛脅迫的調(diào)控和代謝機(jī)理，主要研究結(jié)果如下：
　　1、利用發(fā)根農(nóng)桿菌K599介導(dǎo)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)，分別將cyp2e1基因和gus基因轉(zhuǎn)入矮牽牛，獲得轉(zhuǎn)cyp2e1和gus基因的毛狀根，并由毛狀根再生成完整植株，經(jīng)PCR檢測表明cyp2e1基因成功轉(zhuǎn)入矮牽牛中。
　　2、在

3、甲醛脅迫下，轉(zhuǎn)cyp2e1矮牽牛細(xì)胞中的可溶性糖含量、MDA含量低于轉(zhuǎn)gus和野生型矮牽牛，SOD和POD活性均高于轉(zhuǎn)gus和野生型矮牽牛，乙醇脫氫酶（ADH）活性稍有增強(qiáng)，且消耗更多的谷胱甘肽。此外，在甲醛脅迫下，轉(zhuǎn)cyp2e1矮牽牛的IAA、ZRs和ABA含量呈現(xiàn)下降而GA含量呈現(xiàn)上升趨勢；但轉(zhuǎn)gus和野生型矮牽牛IAA、ZRs和ABA含量呈現(xiàn)上升而GA含量呈現(xiàn)下降趨勢。在甲醛脅迫下，轉(zhuǎn)cyp2e1矮牽牛細(xì)胞中的CaM、NO和NOS

4、的活性均高于轉(zhuǎn)gus和野生型矮牽牛。0.5 mg轉(zhuǎn)cyp2e1矮牽牛在含有40 mL50 mg/L甲醛的處理液中孵育72 h后，處理液中甲醛含量接近為0；而轉(zhuǎn)gus和野生型矮牽牛處理液中仍有近半數(shù)含量的甲醛。
　　3、在甲醛瞬時脅迫下，轉(zhuǎn)cyp2e1矮牽牛葉片細(xì)胞中K+和H+外排流量小于轉(zhuǎn)gus和野生型矮牽牛；在甲醛穩(wěn)定脅迫下，轉(zhuǎn)cyp2e1矮牽牛葉片細(xì)胞K+的外排量顯著高于轉(zhuǎn)gus和野生型矮牽牛，H+的外排量小于轉(zhuǎn)gus和野生型