16623.微管骨架在擬南芥根響應(yīng)滲透脅迫中的作用

1、微管骨架在擬南芥根響應(yīng)滲透脅迫中的作用重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(學(xué)術(shù)學(xué)位)學(xué)生姓名：張運(yùn)剛指導(dǎo)教師：王伯初教授專業(yè)：生物學(xué)學(xué)科門類：理學(xué)重慶大學(xué)生物工程學(xué)院二O一二年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要摘要土壤干旱和鹽漬化造成的滲透脅迫是全球范圍內(nèi)影響植物生長(zhǎng)發(fā)育，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)的普遍因素。因此，研究植物應(yīng)答滲透脅迫的機(jī)制對(duì)揭示植物生長(zhǎng)調(diào)控理論和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。環(huán)境滲透的改變可以導(dǎo)致細(xì)胞微管的解聚和重排，那么微管的排布方式是否與植物響應(yīng)滲

2、透脅迫相關(guān)因此，本文結(jié)合植物生理學(xué)與生物物理學(xué)的理論和方法，探討了細(xì)胞微管骨架的排布方式對(duì)擬南芥根響應(yīng)滲透脅迫的生長(zhǎng)中的作用。本研究比較了GFP—MBD轉(zhuǎn)基因擬南芥和野生型擬南芥根的生長(zhǎng)情況以及不同培養(yǎng)方法和制片方法下的微管成像情況，證明了GFP—MBD標(biāo)記基因轉(zhuǎn)入不影響擬南芥根伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，且GFP—MBD轉(zhuǎn)基因擬南芥和野生型擬南芥對(duì)環(huán)境滲透變化的響應(yīng)是一致的。確立了GFP—MBD轉(zhuǎn)基因擬南芥為研究材料，建立了液體培養(yǎng)方式下的培養(yǎng)液制片技

3、術(shù)和共聚焦顯微鏡觀察細(xì)胞微管的研究體系。本研究選擇了1／2MS、1／2MS50mM甘露醇、1／2MS100mM甘露醇和1／2MS200mM甘露醇四種滲透梯度來考察滲透脅迫對(duì)擬南芥根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)影響。培養(yǎng)7d后，I／2MS、1／2MS50mM甘露醇、1／2MS100mM甘露醇和1／2MS200mM甘露醇中的擬南芥根平均長(zhǎng)度分別為27865mm，21876mm，17532mm和13972mm；成熟區(qū)細(xì)胞的平均長(zhǎng)度分別為390658pm、315

4、3869m、257188um和1318939m。發(fā)現(xiàn)1／2MS50mM甘露醇的滲透脅迫就能顯著抑制擬南芥根的伸長(zhǎng)和根尖成熟區(qū)細(xì)胞長(zhǎng)度，且抑制程度隨滲透劑的劑量增加而增大。使用微管解聚劑oryzalin處理擬南芥，發(fā)現(xiàn)解聚微管后擬南芥根在112MS、112MS50mM甘露醇、1／2MS100mM甘露醇和1／2MS200mM甘露醇中根長(zhǎng)度平均值分別為22575mm、17315mm、14146mm和10926mm，oryzalin處理后各個(gè)滲

5、透梯度培養(yǎng)基中根的伸長(zhǎng)生長(zhǎng)都小于對(duì)照。因此，認(rèn)為微管參與了植物根響應(yīng)滲透脅迫的生長(zhǎng)。進(jìn)一步觀察各個(gè)滲透梯度下，擬南芥根細(xì)胞微管的排布方式，發(fā)現(xiàn)1／2MS50mM甘露醇中培養(yǎng)的擬南芥根細(xì)胞在80pm～2609m長(zhǎng)度范圍內(nèi)，微管的排布方向與根縱軸之間的夾角大于1／2MS中培養(yǎng)的擬南芥根相同細(xì)胞長(zhǎng)度中微管與根縱軸的之間的夾角。I／2MSIOOmM甘露醇中培養(yǎng)的擬南芥根細(xì)胞在80btm～2509m長(zhǎng)度范圍內(nèi)，微管的排布方向與根縱軸之間的夾角也大