H-,2-O-,2-參與BR誘導(dǎo)的玉米葉片中MAPK的活化.pdf

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(yīng)，越來越多的證據(jù)表明 BR通過提高植物抗氧化防護(hù)水平來增強植物的脅迫耐受能力。然而 BR誘導(dǎo)植物抗氧化防護(hù)的機(jī)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(dǎo)的抗氧化防護(hù)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(dǎo)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(hù)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(dǎo)的抗氧化防護(hù)。
　　 通過氯化亞鈰（CeCl3）染色的細(xì)胞化學(xué)定位的方法，對BR誘導(dǎo)的玉米葉肉細(xì)胞不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中H2O2的積累進(jìn)行了研究。BR處理能誘導(dǎo)玉米葉肉細(xì)胞葉綠體和質(zhì)外體中H2O2的產(chǎn)生和積累，而不能誘導(dǎo)線粒體和過氧化物酶體中H2O2的產(chǎn)生。BR誘導(dǎo)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(dǎo)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(yù)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(dǎo)的玉米葉片葉肉細(xì)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(dǎo)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(guān)。
　　 為研究MAPK是否參與了BR誘導(dǎo)的玉米葉H2O2的產(chǎn)生，運用MAPKK的抑制劑 PD98059和U0126預(yù)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(xì)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(dǎo)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(dǎo)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(yù)處理離體玉米幼苗再通過凝膠激酶反應(yīng)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(dǎo)的MAPK的活化。這表明H2O2參與了BR誘導(dǎo)的玉米葉片MAPK活化。
　　 綜上所述，我們的結(jié)果表明：H