ROS誘導(dǎo)的氧化脅迫與細(xì)胞凋亡對百子蓮愈傷組織超低溫保存細(xì)胞活性的影響機制.pdf

1、本文研究了百子蓮（Agapanthus praecox ssp. orientalis）胚性愈傷組織（Embryogenic callus，EC）和非胚性愈傷組織（No Embryogenic callus，NEC）超低溫保存中活性氧簇（Reactive oxygen species，ROS）誘導(dǎo)的氧化脅迫與細(xì)胞程序性死亡（Programmed Cell Death，PCD）的作用機制，用以指導(dǎo)百子蓮超低溫保存體系的外源添加物質(zhì)的優(yōu)化；

2、并且在生理生化層面驗證最佳外源添加物質(zhì)對百子蓮 NEC超低溫保存中R OS代謝與抗氧化系統(tǒng)以及PC D的調(diào)控作用。研究結(jié)果如下：
　　1、百子蓮EC和NEC超低溫保存中ROS誘導(dǎo)的氧化脅迫和PCD
　　（1）百子蓮EC和NEC凍后細(xì)胞相對活性與膜脂過氧化水平有很大關(guān)系。在超低溫保存過程中，MDA含量的升高標(biāo)志著膜脂過氧化程度的加劇，其中脫水和洗滌是產(chǎn)生氧化脅迫的主要步驟。ROS主要組分H2O2是百子蓮超低溫保存中誘導(dǎo)氧化脅迫

3、的主要因素。
　?。?）POD、CAT和SOD是百子蓮EC和NEC超低溫保存中主要的抗氧化酶。它們通過清除植物體內(nèi)的H2O2，減弱氧化脅迫的危害?？寡趸南嚓P(guān)基因CAT、Fe SOD、Cu/Zn SOD、peroxiredoxin、peroxidase、的差異表達(dá)也證明了抗氧化酶在超低溫保存中的重要意義。
　?。?）在百子蓮超低溫保存過程中，PCD的發(fā)生是導(dǎo)致細(xì)胞凍后相對活性偏低的重要因素，細(xì)胞相對死亡率與PCD的發(fā)生程度變

4、化趨勢相同。細(xì)胞凋亡是超低溫保存中的主要PC D類型，超低溫保存的整個過程都伴隨著PC D的發(fā)生。其中，脫水和洗滌是細(xì)胞凋亡發(fā)生的關(guān)鍵步驟，這與MDA的變化趨勢相同，進(jìn)一步驗證了ROS是誘發(fā)P C D的開關(guān)這一推論。PCD關(guān)鍵基因cytochrome c biogenesis C、caspase和DAD1的差異表達(dá)也證明了PCD在百子蓮超低溫保存過程中的發(fā)生。
　　2、百子蓮NEC超低溫保存體系優(yōu)化
　?。?）基于以上研究，

5、選取5種不同濃度的抗氧化劑與細(xì)胞凋亡抑制劑對百子蓮EC和NEC超低溫保存體系進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，添加外源物質(zhì)的百子蓮EC和NEC超低溫保存后相對成活率均不同程度的提高，其中細(xì)胞凋亡抑制劑D-C HO優(yōu)化效果最好，使EC凍后存活率提高到89.9％，使 NEC凍后存活率提高了58.7%；抗氧化劑Cinnamtannin B-1優(yōu)化效果次之，使EC凍后存活率提高到86.8%，使NEC凍后存活率提高到52.7%。
　?。?）分別以1.0μ

6、mol/LD-CHO和0.06mmol/LCinnamtannin B-1為外源添加物質(zhì)，建立了優(yōu)化的百子蓮NEC超低溫保存體系。
　　（3）外源抗氧化劑Cinnamtannin B-1降低了H2O2的含量，并顯著降低了百子蓮NEC超低溫保存中膜脂過氧化水平，保護(hù)了細(xì)胞內(nèi)的膜結(jié)構(gòu)。Cinnamtannin B-1還顯著提高了百子蓮NEC中POD和CAT的活性，調(diào)節(jié)植物體內(nèi)的氧化還原平衡來提高抗氧化能力。
　?。?）細(xì)胞凋亡抑