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CaM对增强UV-B辐射小麦幼苗抗氧化系统调控的研究

作　者: 张俊红
导　师: 段江燕
学　校: 山西师范大学
专　业: 植物学
关键词: 增强UV-B辐射钙调素(CaM) 小麦 PDE法抗氧化系统
分类号: S512.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

小麦在国民经济中占据着重要的地位,但是随着工业化进程的推进造成的臭氧空洞导致到达地面的UV-B辐射增强,增强的UV-B辐射对小麦的产量、生理、形态、生化指标、分子水平等尤其是抗氧化系统造成严重的损伤,对整个国民经济的发展造成很大的影响。钙调素(CaM)是一种非常重要的Ca2+信号受体蛋白,它在Ca2+第二信使参与的信号转导过程中起到关键的作用,介导植物的整个生活史。Ca2+/CaM通过其信号网络引发无数影响生长发育和生理的细胞过程,从而使植物适应环境的变化。但是,有关钙调素对增强UV-B辐射的小麦抗氧化系统的研究,国内外尚属空白,所以研究钙调素对增强UV-B辐射下抗氧化系统的研究很有意义的。因此本文选题对增强UV-B辐射后小麦幼苗中钙调素及抗氧化系统进行研究,力求以钙调素为切入点来探讨增强UV-B辐射对小麦抗氧化系统的损伤机制,以及增强UV-B辐射后小麦体内钙信号转导通路的研究,从而为抗辐射机制的研究做一定的基础。本文主要采用二次盐析、Sephadex G-50凝胶过滤层析等方法从小麦中分离出了纯的CaM。用PDE法测定CaM含量,探讨了增强UV-B辐射下小麦幼苗钙调素的含量变化与抗氧化系统的关系,实验结果如下：1.本文采用二次盐析、透析和SephadexG-50凝胶过滤层析等方法从小麦幼苗中分离出了CaM,并确定了盐析时硫酸铵的饱和度。最后用SDS-PAGE法鉴定提取的CaM已达到电泳纯。2.用获得PDE法测定CaM含量,研究结果表明：增强UV-B辐射下小麦幼苗中CaM含量较正常光照下含量增加约23%。3.研究增强UV-B辐射下CaM含量的变化与抗氧化系统的调控作用。研究结果表明：增强UV-B辐射诱导小麦幼苗CaM含量上升,其变化趋势与五种抗氧化酶的活性(APX、SOD、CAT、GPX、GR)和四种抗氧化剂含量(AsA、DHA、GSH、GSSG)的变化具有相关性,这暗示增强UV-B辐射CaM可能参与小麦幼苗抗氧化系统调控,并且Ca2+/CaM通过其信号网络调控小麦幼苗抗氧化系统,从而使小麦幼苗适应外界增强UV-B辐射的环境。总之,本文从增强UV-B辐射的小麦幼苗中检测出CaM,并发现其参与抗氧化系统的调控,表明增强UV-B辐射对小麦的影响中有Ca2+/CaM信号转导途径的参与和调控。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-12
1 引言  12-22
  1.1 增强UV-B辐射对植物的生物学效应  12-15
    1.1.1 增强UV-B辐射对植物生长发育的影响  12-13
    1.1.2 增强UV-B辐射对植物生理生化特性的影响  13-15
  1.2 Ca~(2+)/CaM的研究进展  15-21
    1.2.1 Ca~(2+)/CaM与逆境胁迫  15-16
    1.2.2 CaM的发现  16
    1.2.3 CaM的结构  16-18
    1.2.4 CaM与Ca~(2+)的结合及CaM的作用原理  18-19
    1.2.5 CaM的分布  19-20
    1.2.6 CaM的生理功能  20
    1.2.7 CaM的研究方法  20-21
  1.3 本课题的研究目的  21-22
2 小麦幼苗CaM的提取与分离纯化  22-34
  2.1 材料与仪器  22-23
  2.2 方法  23-27
    2.2.1 小麦幼苗CaM的提取与分离纯化  23-25
    2.2.2 SDS-PAGE鉴定CaM的纯度  25-26
    2.2.3 PDE法检测CaM的含量  26-27
  2.3 结果与分析  27-32
    2.3.1 B组与CK组形态上比较  27-28
    2.3.2 CaM提取液与标准CaM的比对  28
    2.3.3 第一次硫酸铵盐析  28-29
    2.3.4 第二次硫酸铵盐析  29-30
    2.3.5 Sephadex G-50凝胶过滤层析  30-31
    2.3.6 SDS-PAGE鉴定CaM的纯度  31
    2.3.7 PDE法检测CaM的含量  31-32
    2.3.8 热变性对样品中CaM含量的影响  32
  2.4 小结与讨论  32-34
    2.4.1 小麦CaM的提取与分离纯化  32
    2.4.2 增强UV-B辐射小麦幼苗CaM含量的变化  32-34
3 增强UV-B辐射小麦抗氧化系统的测定  34-54
  3.1 材料与仪器  34-35
  3.2 方法  35-38
    3.2.1 材料的处理  35
    3.2.2 丙二醛含量的测定  35
    3.2.3 五种抗氧化酶的提取  35-36
    3.2.4 五种抗氧化酶活性的测定  36-37
    3.2.5 四种抗氧化剂含量的测定  37
    3.2.6 CaM抑制剂对五种离体抗氧化酶活性的影响  37-38
    3.2.7 蛋白质的测定  38
    3.2.8 CaM抑制剂对丙二醛含量的影响  38
  3.3 结果与分析  38-51
    3.3.1 CaM对丙二醛含量的影响  38-39
    3.3.2 CaM对五种抗氧化酶活性的影响  39-42
    3.3.3 CaM对四种抗氧化剂含量的影响  42-45
    3.3.4 CaM抑制剂对五种抗氧化酶活性的影响  45-50
    3.3.5 CaM抑制剂对丙二醛含量的影响  50-51
  3.4 小结与讨论  51-54
4 结论  54-56
致谢  56-58
参考文献  58-68
附录  68

CaM对增强UV-B辐射小麦幼苗抗氧化系统调控的研究

内容摘要

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