氯离子通道在油菜素内酯诱导木质部导管分子发育过程中的作用
结题报告
批准号:
31070164
项目类别:
面上项目
资助金额:
34.0 万元
负责人:
张宗申
依托单位:
学科分类:
C0207.植物生殖与发育
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
丛丽娜、王培忠、马达、孙颖、孙筱筠、刘晓洁、赵欣
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中文摘要
在申请者发现油菜素内酯(BRs)通过氯离子通道(CLC)调节细胞生长的基础上,利用BRs诱导拟南芥悬浮单细胞进行导管分子(TEs)分化的实验体系,深入研究CLC在TEs分化形成过程中的细胞和分子作用机制。研究内容:①采用正常野生型和CLC突变体(clca-1)拟南芥单细胞材料,研究CLC活性(激活/去激活)对BRs诱导TEs分化效率的影响; ②鉴定对BRs敏感的CLC电生理学性质和动力学参数;③对BRs诱导TEs分化过程中CLCa-1的mRNA和蛋白质变化进行分析;④研究BRs敏感性CLC与Ca2+通道之间的相互关系,确定二者在BRs作用链中的上下游位置;⑤利用CLC活性调节剂,研究BRs特异性CLC对BRs诱导TEs分化过程中的次生壁沉积加厚、液泡水解酶释放等与TEs形成相关的下游事件的影响。本结果对揭示TEs分化的启动信号、BRs的作用网络和CLC在植物细胞分化中的新功能具有重要意义。
英文摘要
木质部导管分子(Tracheary elements, TEs)是高等植物输送水分和矿质元素的主要组织,其发育过程具有典型的细胞程序化死亡特征,受到植物激素、细胞骨架和Ca2+/CaM系统等共同参与的网络调节。.Brassinosteroids(BRs)对细胞的调节作用可能涉及到质膜上离子通道的活动。研究发现阴离子通道激活在Cryptogein启动的烟草悬浮细胞超敏反应中起正调节效应,是植物细胞-病原菌互作的早期信号事件。在动物细胞凋亡机制研究中也证实阴离子通道通过调节细胞膨压而诱导细胞凋亡,并且发生在Cyt c释放、Caspase激活和DNA断裂之前。目前,对阴离子通道在植物细胞TEs分化过程的作用还没有文献报告。.本项目主要在细胞水平上对植物激素BR的生理学作用,特别是其作用链中各种离子通道的作用进行研究。首先建立BRs诱导植物悬浮细胞TEs分化的实验体系,然后研究阴离子通道在该过程中的细胞和分子作用机制,氯离子通道(CLC)活性对BRs诱导TEs分化效率的影响; 鉴定对BRs敏感的CLC电生理学性质和动力学参数;对BRs诱导TEs分化过程中CLCa-1的mRNA和蛋白质变化进行分析;研究BRs敏感性CLC与Ca2+通道之间的相互关系;研究BRs特异性CLC对BRs诱导TEs分化过程中的次生壁沉积加厚、液泡水解酶释放等与TEs形成相关的下游事件的影响。.主要结论:(1)BR除了具有促进植物细胞生长的作用外,在一定浓度下还具有诱导悬浮细胞衰老甚至死亡效应。(2)BR引起的质膜超极化现象与其对分布于膜上几种离子通道的作用有密切关系。(3)Ca2+内流参与了BR对CLC的调节作用,且可能是前提事件。(4)BR处理后细胞器和膜结构发生明显变化,出现衰老和死亡特征,液泡膜包被线粒体等胞质内容物形成消化小体,染色质凝集并边缘化,但没有出现像动物细胞凋亡过程中出现的凋亡小体。(5)液泡膜H+-ATPase活性伴随胞质解体的全过程,其作用是否与引发液泡内酸化进而激活相关水解酶有关需要进一步研究。(6)BR处理可以增强细胞次生代谢产物积累。.上述研究结果为全面揭示TEs发生的信号网络、BRs在细胞质膜位点上的作用机制和信号网络,以及为发现CLC的生物学新功能提供基础数据
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DOI:--
发表时间:2012
期刊:Agricultural Science & Technology
影响因子:--
作者:王培忠;赵欣;张宗申
通讯作者:张宗申
DOI:--
发表时间:2012
期刊:大连工业大学学报
影响因子:--
作者:赵欣;李岩;王丽爽;张宗申
通讯作者:张宗申
DOI:--
发表时间:2012
期刊:时珍国医国药
影响因子:--
作者:田思迪;李云芳;张宗申;刘同祥;于振艳
通讯作者:于振艳
DOI:--
发表时间:2012
期刊:时珍国医国药
影响因子:--
作者:熊海浪;于振艳;张宗申;刘同祥;叶乾堂
通讯作者:叶乾堂
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