外源因子對高表達轉(zhuǎn)玉米C4型pepc水稻懸浮細(xì)胞中PEPCase及內(nèi)源信號分子的影響.pdf

1、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)是C4光合途徑中固定CO2的關(guān)鍵酶,對C4作物的高光效有重要作用。高表達轉(zhuǎn)玉米C4型磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因水稻(高表達轉(zhuǎn)玉米C4型pepc水稻)無論在生理性狀,光合指標(biāo)及產(chǎn)量等性狀方面都優(yōu)于未轉(zhuǎn)基因水稻原種。為了研究C4型PEPC在C3植物水稻中的生理機制,本文以高表達轉(zhuǎn)玉米C4型pepc水稻(PC)和原種Kitaake(WT)為材料,

2、建立了懸浮細(xì)胞系,通過外施化學(xué)試劑諸如用磷脂酶C抑制劑硫酸新霉素(Neomycin sulfate,NS)、磷脂酶D抑制劑正丁醇(1-butanol),鈣及鈣的鏊合劑乙二醇雙(2-氨基乙醚)四乙酸Ethylene glycol-bis(2-anainoethyl ether)-N,N,N',N'-tetraacetic acid,EGTA),在細(xì)胞水平上研究外源因子對細(xì)胞內(nèi)PEPC酶活性以及相關(guān)信號分子NO、過氧化氫及鈣的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)

3、:
　　 1、PC和WT懸浮細(xì)胞系的建立2,4-D濃度為2mg/L,6-BA濃度為1mg/L,通過3次繼代培養(yǎng)(2,4-D濃度2-0.5mg/L,6-BA濃度為2-0.2 mg/L,ABA濃度為1mg/L),依次減低外源激素的施用,可獲得顆粒狀且分散的愈傷組織,轉(zhuǎn)移到液體培養(yǎng)基(2,4-D濃度0.Smg/L,6-BA濃度為0.2mg/L,ABA濃度為1mg/L),適合的培養(yǎng)溫度為28℃,懸浮細(xì)胞系繼代時新原液的比例為3:1,6周

4、可建立穩(wěn)定的供試材料的懸浮細(xì)胞系。
　　 2、單獨外施新霉素或正丁醇處理1h抑制細(xì)胞內(nèi)PA的含量,PC細(xì)胞內(nèi)PEPC酶活性及NO、H2O2含量下降,有濃度和時間依賴性,單獨外施Mas處理1h促進細(xì)胞內(nèi)PA含量,PC細(xì)胞內(nèi)的酶活性及NO、H2O2含量降低,葡萄糖作用與Mas相似。
　　 3、PC細(xì)胞中,聯(lián)合加入正丁醇和新霉素1h后,PEPC酶活性、NO、H2O2含量上升;加入Mas,PEPC酶活性、NO、H2O2含量下降;

5、葡萄糖作用效果與Mas相似.同時伴隨Ca2+的大量釋放。
　　 4、當(dāng)在PC懸浮細(xì)胞中同時加入正丁醇、新霉素和EGTA時,PC內(nèi)PEPC活性、NO和H2O2含量比對照增加。雖然聯(lián)合施加三種抑制劑的細(xì)胞中鈣離子釋放量比單獨加入外源抑制劑EGTA降低很多,但與未施抑制劑的PC對照相比,細(xì)胞內(nèi)的鈣離子仍略有增加,表現(xiàn)PC的PEPC活性仍誘導(dǎo)增加,可見PC細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)源鈣的濃度與PEPC酶活性的調(diào)節(jié)密切有關(guān),這可能由于本文外施的EGTA的