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家榆种子人工老化过程中细胞程序性死亡机理的研究

作　者: 李茜茜
导　师: 汪晓峰
学　校: 北京林业大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 家榆种子细胞程序性死亡原位末端脱氧核苷酸转移酶标记法(TUNEL) 活性氧线粒体
分类号: S792.19
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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引　用: 3次
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内容摘要

本论文以家榆(Ulmus pumila L.)种子为材料,在37℃、100%相对湿度(RH)条件下老化。应用原位末端脱氧核苷酸转移酶标记法(Terminal DeoxynucleotidylTransferase-mediated dUTP Nick Endlabeling,TUNEL)检测家榆种子人工老化过程中的细胞程序性死亡(Programmed Cell Death,PCD)现象。结果表明,家榆种子人工老化过程中,子叶和胚轴细胞中先后出现DNA片段,且随着老化程度的加深,TUNEL阳性细胞核数目不断增多,进而为家榆种子人工老化过程中存在PCD现象提供新的证据。种子人工老化过程中,含水量逐渐增加,呼吸速率呈现先升高后降低的趋势,活性氧(reactive oxygen species,ROS)产生与清除的平衡被打破,活性氧进发,线粒体结构遭到破坏,线粒体膜通透势(mitochondrial permeability transition,MPT)增加,膜电位(mitochondrial transmembrane potential,Δψm)降低,Western blot结果显示细胞色素C(cytochrome c,Cyt c)由线粒体释放到胞浆中。以上结果表明,家榆种子人工老化死亡可能是由于活性氧进发所导致的线粒体结构破坏所引起的,该过程中存在以线粒体为中心的PCD通路。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
缩略词  5-6
目录  6-9
第一章植物PCD研究进展  9-25
  1.1 植物PCD特征  9-10
  1.2 植物生长发育过程中的PCD  10-12
    1.2.1 植物营养生长过程中的PCD  10-11
      1.2.2.1 根的发育和通气组织的形成  10
      1.2.2.2 输导组织和机械支持组织的形成  10
      1.2.2.3 器官形态发生  10
      1.2.2.4 衰老  10-11
    1.2.2 植物生殖过程中的PCD  11-12
      1.2.2.1 胚发育  11
      1.2.2.2 糊粉层细胞退化  11
      1.2.2.3 单性花的形成  11
      1.2.2.4 孢子败育  11-12
    1.2.3 植物与环境相互作用的PCD  12
  1.3 植物PCD的生物学意义  12-13
    1.3.1 清除不再需要的细胞或组织  12-13
    1.3.2 在植物形态建成和形成特化组织中的作用  13
    1.3.3 保护作用  13
  1.4 植物细胞内与PCD相关的效应因子  13-17
    1.4.1 诱导PCD的信号因子  13-15
      1.4.1.1 活性氧  13-14
      1.4.1.2 钙离子  14
      1.4.1.3 细胞色素C  14-15
      1.4.1.4 激素  15
      1.4.1.5 其他因子  15
    1.4.2 植物PCD中蛋白执行因子  15-17
      1.4.2.1 类Caspase活性检测  15-16
      1.4.2.2 核酸内切酶  16-17
  1.5 植物PCD可能的信号转导途径  17-19
  1.6 植物PCD的鉴定方法  19-22
    1.6.1 形态学检测  19-20
      1.6.1.1 光学显微镜  19-20
      1.6.1.2 荧光显微镜  20
      1.6.1.4 电子显微镜观察  20
    1.6.2 DNA含量和片段化检测  20-21
      1.6.2.1 DNA ladder  20
      1.6.2.2 TUNEL  20-21
      1.6.2.3 流式细胞术  21
    1.6.3 其它生理生化和分子生物学检测方法  21-22
      1.6.3.1 线粒体膜电位测定  21
      1.6.3.2 细胞色素c测定  21-22
      1.6.3.3 Caspases  22
      1.6.3.4 PARP降解情况的检测  22
  1.7 种子老化与PCD  22-24
    1.7.1 种子人工老化过程中细胞超微结构变化  22-23
    1.7.2 种子人工老化过程中DNA含量的变化  23
    1.7.3 种子人工老化过程中信号物质和相关酶的变化  23-24
  1.8 本研究的目的意义  24-25
第二章人工老化过程中家榆种子生活力变化与DNA片段化检测  25-29
  2.1 材料和方法  25-26
    2.1.1 植物材料和处理  25
    2.1.2 家榆种子含水量检测  25
    2.1.3 家榆种子呼吸速率的测定  25
    2.1.4 家榆种子发芽率和活力指数的测定  25
    2.1.5 家榆种子TUNEL原位检测  25-26
  2.2 结果  26-27
    2.2.1 不同老化时间的家榆种子含水量的变化  26
    2.2.2 不同老化时间的家榆种子呼吸速率的变化  26-27
    2.2.3 不同老化时间的家榆种子发芽率和活力指数测定结果  27
    2.2.4 不同老化时间的家榆种子细胞染色体TUNEL原位检测  27
  2.3 讨论  27-29
第三章人工老化过程中家榆种子活性氧动态及其清除系统的变化  29-34
  3.1 材料与方法  29-30
    3.1.1 植物材料与处理  29
    3.1.2 活性氧测定  29
      3.1.2.1 家榆种子O_2~(?)测定  29
      3.1.2.2 家榆种子H_2O_2测定  29
    3.1.3 家榆种子APX酶活性测定  29
    3.1.4 家榆种子非酶类抗氧化剂ASA库(ASA及DHA)的测定  29-30
  3.2 结果  30-32
    3.2.1 不同老化时间活性氧含量的变化  30-31
      3.2.1.1 不同老化时间的家榆种子O_2~(?)变化  30
      3.2.1.2 不同老化时间的家榆种子H_2O_2变化  30-31
    3.2.2 不同老化时间家榆种子APX酶活性变化  31
    3.2.3 不同老化时间的家榆种子非酶类抗氧化剂ASA库(ASA及DHA)的变化  31-32
  3.3 讨论  32-34
第四章人工老化过程中家榆种子线粒体功能检测  34-39
  4.1 材料与方法  34-35
    4.1.1 植物材料与处理  34
    4.1.2 家榆种子线粒体和胞浆分离纯化  34
      4.1.2.1 家榆种子线粒体和胞浆分离  34
      4.1.2.2 家榆种子线粒体纯化  34
    4.1.3 家榆种子线粒体膜通透性检测  34
    4.1.4 家榆种子线粒体膜电位检测  34-35
    4.1.5 家榆种子胞浆和线粒体细胞色素C的检测  35
  4.2 结果  35-37
    4.2.1 不同老化时间的家榆种子线粒体膜通透性变化  35-36
    4.2.2 不同老化时间的家榆种子线粒体膜电位(ΔΨm)变化  36-37
    4.2.3 不同老化时间的家榆种子线粒体细胞色素C的释放  37
  4.3 讨论  37-39
第五章结论  39-41
  5.1 结论  39
  5.2 本论文的创新之处  39
  5.3 下一步的研究思路  39-41
参考文献  41-50
导师简介  50-51
个人简介  51-52
致谢  52-53
图版说明  53-57

家榆种子人工老化过程中细胞程序性死亡机理的研究

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