H-,2-O-,2-參與BR誘導的玉米葉片中MAPK的活化.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、油菜素內(nèi)酯(Brassinosteroid,BR)作為一組甾醇類植物激素可以參與調(diào)節(jié)植物抗逆境(包括干旱、冷害、鹽害等)的多種生理反應,越來越多的證據(jù)表明 BR通過提高植物抗氧化防護水平來增強植物的脅迫耐受能力。然而 BR誘導植物抗氧化防護的機理卻報道甚少。本文以玉米農(nóng)大108為材料,研究了玉米葉片中促分裂源活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和H2O2在BR誘導的抗氧化防護中的作用

2、。
   以髓鞘堿性蛋白(MBP)為底物的凝膠激酶分析的方法研究了 BR對玉米葉片MBP激酶的活化情況,結(jié)果顯示 BR處理誘導玉米葉片中一個46kDa的MBP激酶活化,免疫沉淀凝膠激酶分析結(jié)果顯示活化的這個MBP激酶就是ZmMAPK5。BR處理能顯著提高抗氧化防護酶如超氧化物歧化酶(SOD),過氧化氫酶(CAT),抗壞血酸過氧化物酶(APX),谷胱甘肽還原酶(GR)的活性,而促分裂源活化蛋白激酶激酶(mitogen-activa

3、ted protein kinase kinase,MAPKK)專一性抑制劑PD98059和U0126能抑制上述結(jié)果。這些結(jié)果表明MAPK參與了 BR誘導的抗氧化防護。
   通過氯化亞鈰(CeCl3)染色的細胞化學定位的方法,對BR誘導的玉米葉肉細胞不同亞細胞結(jié)構(gòu)中H2O2的積累進行了研究。BR處理能誘導玉米葉肉細胞葉綠體和質(zhì)外體中H2O2的產(chǎn)生和積累,而不能誘導線粒體和過氧化物酶體中H2O2的產(chǎn)生。BR誘導的H2O2在1h時

4、主要集中在葉綠體中,而6h時主要集中在質(zhì)外體。為研究BR誘導的質(zhì)外體中H2O2對葉綠體中H2O2積累是否有影響,采用幾種專一性清除質(zhì)外體H2O2的清除劑和抑制劑,包括NADPH氧化酶抑制劑二苯基碘(diphenylene iodonium,DPI),不能跨膜的H2O2清除劑CAT和SOD,預處理離體玉米幼苗,結(jié)果顯示DPI、SOD、CAT的使用幾乎完全阻止了BR誘導的玉米葉片葉肉細胞質(zhì)外體H2O2積累,但并不影響葉綠體中H2O2積累,暗

5、示BR誘導的玉米植株葉片葉綠體H2O2積累與質(zhì)外體H2O2積累并不相關。
   為研究MAPK是否參與了BR誘導的玉米葉H2O2的產(chǎn)生,運用MAPKK的抑制劑 PD98059和U0126預處理離體玉米葉片,然后再用EBR處理1h或6h,觀察玉米葉肉細胞葉綠體和質(zhì)外體中的H2O2沉積。電鏡結(jié)果顯示MAPKK抑制劑對 BR誘導的葉綠體中H2O2產(chǎn)生沒有影響,但阻斷了質(zhì)外體中大部分H2O2的產(chǎn)生,暗示MAPK參與了質(zhì)外體H2O2的產(chǎn)生

6、而沒有參與葉綠體中H2O2產(chǎn)生。
   為研究H2O2對BR誘導的MAPK活性是否有影響,我們用H2O2清除劑二甲基硫脲(dimethylthiourea,DMTU)和1,2-二羥基苯-3,5-二磺酸鈉(Tiron)預處理離體玉米幼苗再通過凝膠激酶反應測定玉米葉片中MAPK的活性,結(jié)果顯示H2O2清除劑能阻斷BR誘導的MAPK的活化。這表明H2O2參與了BR誘導的玉米葉片MAPK活化。
   綜上所述,我們的結(jié)果表明:H

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