17750.胞質ca2信號參與強藍光誘導的擬南芥下胚軸向光彎曲機制分析

1、關于學位論文獨立完成和內容創(chuàng)新的聲明本人向河南大學提出博士學位中請。本人鄭重聲明：所呈交的學位論文是本人在導師的指導下獨立完成的，對所研究的課題有創(chuàng)造性的見解。據(jù)我所知除文中特別加以說明、標注和致謝的地方外。論文中不包括其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包括其他人為獲得任何教育、科研機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同事對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。，學位申請人J(學位論文作者)簽名：璽塑

2、氧20l立年多月l(j日關于學位論文著作權使用授權書本人經河南大學審核批準授予博士學位。作為學位論文的作者本人完全了解并同意河南大學有關保留、使用學住論文的要求，即河南大學有權向國家圖書館、科研信息機構、數(shù)據(jù)收集機構和本校圖書館等提供學位論文(紙質文本和電子文本)以供公眾檢索、查閱。本人授權河南大學出于宣揚、展覽學校學術發(fā)展和進行學術交流等目的，可以采取影印、縮印、掃描和拷貝等復制手段保存、匯編學位論文(紙質文本和電子文本)(涉及保密內

3、容的學位論文在解密后適用本授權書)學位獲得者(學位論文作者)釜名：左毛蘊20『學位論文指導教師釜名：摘要mlIllllllllIlllImlll|1111ll刪Y2116191光是影響植物生長發(fā)育的重要環(huán)境因素之一。單側藍光誘導的向光彎曲反應可優(yōu)化植物莖葉的最佳生長取向，捕獲合適的光源。植物藍光受體向光素(phototropins，PHOTl和PHOT2)介導了植物諸多生理反應，包括向光彎曲生長、葉綠體運動、氣孔開放、抑制下胚軸伸長、葉

4、片伸展和定位等。單側強藍光下，PHOTI和PHOT2以功能冗余方式調節(jié)下胚軸向光彎曲。由于其功能的冗余性，限制了人們對強光下PHOTI和PHOT2差異調節(jié)下胚軸彎曲機制的研究。近年來，遺傳分析顯示Ca2可能作為PHOTI和PHOT2的下游信號，參與調節(jié)藍光介導的擬南芥相關生理反應。但Ca2信號與藍光誘導的下胚軸向光彎曲之間可能的調節(jié)關系并不清楚。為了分析藍光誘導的黃化苗胞質Ca2的變化，本文構建了擬南芥PHOTI和朋D力超表達載體，獲得

5、PHOTl在擬南芥野生型∥J『和phot2突變體中的超表達轉基因株系，PHOT2在擬南芥∥J和肋D，J突變體中的超表達轉基因株系。并將脫輔基水母發(fā)光蛋白(aequorin)基因轉入相應的超表達轉基因株系及∥J、#oa、phot2和photlphot2中。結果顯示，100Itmolm五s‘1的強藍光照射15s，野生型下胚軸中胞質Ca2的積累顯著。photl中胞質Ca2濃度稍下降，而肋D口大幅度降低。PHOT2系列超表達株系下胚軸中胞質Ca

6、2的積累顯著大于PHOTI系列超表達株系，且以photl為背景超表達PHOT2株系的胞質c2積累顯著大于g，，背景。這些結果表明，PHOTI和PHOT2介導了不同的胞質Ca2信號，且藍光誘導的黃化苗下胚軸胞質Ca2積累主要由PHOT2介導，在此信號轉導過程中，PHOTI可能負調控PHOT2。藥理學分析表明，PLC抑制劑U73122和胞內Ca2庫抑制劑RR顯著抑制胞質Ca2積累，表明PHOT2依賴的藍光誘導的胞質Ca2積累主要來源于胞內鈣

7、庫釋放到胞質，胞外鈣庫通過質膜Ca2通道進入胞內的所占比例較小。膜片鉗全細胞記錄技術檢測質膜Ca2通道活性試驗表明藍光激活了PHOTl依賴的質膜Ca2通道，與藥理學分析結果一致。接下來，分析了不同單側藍光光強誘導phot突變體下胚軸彎曲度的變化，發(fā)現(xiàn)100Itmolm2s‘d藍光照射下，肋D，J突變體的彎曲度明顯大于phot2突變體和g，，，而phot2和g，J『的彎曲度無明顯差別。進一步試驗證明photl中超表達PHOT2株系的彎曲度