Page 9 - 《广西植物》2022年第5期

ጢ 期 张强等᧥ 过表达大豆类受体蛋白激酶基因 ቴᒦۗᣞ԰ 促进转基因拟南芥叶片的衰老 Ꭾ ሕ ሕ

ሕজ 讨论

除了作为信号分子介导植物对各种外界刺激
的响应之外ᖔ኏ᨃ୩ 还在植物的正常生长发育与分
化以 及细胞程序性死亡 ྉ ᡱʢᆍ੫ʢᑕቝቝᔀʛ ዹᔀ᤟᤟ ʛᔀᑕᡷၤᖔ
۪ऊ᧕ɯ 等方面具有重要作用ྉ ᥘᔽᡷᡷ᤟ᔀʢ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟϟଫ
۪ᔀʢᔀझ ᪲ ାʢᆍऔႿ঎ᖔ ԰ԡϟ࿗ଫ ۼᑕႿ੫ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡ԰ԡɯᤥ ᨃ 和
ͱ
԰
̀ ᨃ 是植物体内主要的活性氧自由基ᖔ作为强氧
԰ ԰
化剂攻击细胞膜中的不饱和脂肪酸或生物大分子
物质导致其透性增加ᖔ而 ᥘ᧕ዶ 是细胞膜脂过氧化
的最终产物ᖔ其积累会对细胞造成一定的伤害ᖔ其
含量的变化是细胞质膜损伤程度的重要标志之
一ᖔ同时也是衡量植物器官衰老时或在逆境条件
下细胞膜结构完整性的较好指标 ྉ୩᤟ᑕቝᑕ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ
԰ԡϟጢଫ 夏冬冬等ᖔ԰ԡϟऐɯᤥ 本研究发现ᖔ随着叶片
衰老进程的进行ᖔ 野生型和转基因拟南芥叶片
ᥘ᧕ዶ 含量呈增加的趋势ᖔ表明两者细胞膜脂过氧
化程度逐渐增加ᖔ细胞由完整变得破裂ᖔ造成细胞
衰老和死亡ᤥᥘ᧕ዶ 含量增加可能与活性氧清除系
统能力下降有关ᤥ 在本研究中ᖔ尽管 ୩ᨃ᧕ 酶活性
在拟南芥叶片衰老 过 程 中 有 所 提 高ᖔ 但是由于
۪ᨃ᧕ 酶和 ऊዶఋ 酶活性降低ᖔ导致了其体内活性氧
清除系统能力下降ᖔ从而引起 ኏ᨃ୩ 大量累积ᖔ导致
ᥘ᧕ዶ 含量增加ଫ在拟南芥衰老的各个时期ᖔ在转基
因株系叶片中 ୩ᨃ᧕ܦ۪ᨃ᧕ 和 ऊዶఋ 酶活性均显著低
于野生型ᖔ因而导致转基因株系叶片 ᥘ᧕ዶ 含量均
相应地显著高于野生型ᤥ 在植物叶片衰老过程中
伴随着与光合作用光反应有关组分的降解ྉ 如叶
图 ሕজ 野生型ྉۼఋɯ和 ᨃᣮ᥋ϟ 转基因拟南芥在自然
绿素ܦ类胡萝卜ܦ 叶黄素及 ऊᢃᡷ஦ 等ɯ ྉ ̀ᔽҴᆍ༁ᑕҴᑕ ᔀᡷ
衰老过程中抗氧化酶活性的变化
ᑕ᤟঎ᖔ ϟँँᤃଫ ᥘࣼʢዹၤᔽᔀ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ϟँँँɯᖔ 同时也伴随着与
èᔽ੫঎ ሕজ ऊၤᑕႿ੫ᔀ༁ ᆍ஦ ᑕႿᡷᔽᆍ଴ᔽʛᑕႿᡷ ᔀႿझᢃቝᔀ ᑕዹᡷᔽ׹ᔽᡷᔽᔀ༁ ᔽႿ ᡷၤᔀ
光合作用暗反应有关过程的衰退ྉ如 ኏ࣼᤦᔽ༁ዹᆍ 活性
औᔽ᤟ʛ᥋ᡷᢃᡱᔀ ྉۼఋɯ ᑕႿʛ ᡷʢᑕႿ༁੫ᔀႿᔽዹ ዛʗᐹᤇᔠʐᅳᡓ໧ᔠ໧ ᡙ၊ᐹᤀᔠᐹႥᐹ
ྉᨃᣮ᥋ϟɯ ʛࣼʢᔽႿ੫ ᡷၤᔀ Ⴟᑕᡷࣼʢᑕ᤟ ᑕ੫ᔽႿ੫ ᡱʢᆍዹᔀ༁༁ 下降ܦ኏ࣼᤦᔽ༁ዹᆍ 降解及气孔导度 下 降 等ɯྉ ᨃႿᆍ ᔀᡷ
ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟሕଫ ᥘᑕᢼᔀʢᑕႿ ᔀᡷ ᑕ᤟঎ᖔ ԰ԡϟँɯ 以及光合速率的
ԣॹጇ 超表达 ቴᒦۗᣞԣ 基因对拟南芥衰老相关基因表 下降ᤥ 相关研究发现ᖔ衰老引起叶绿体的结构ܦ大
达的影响 小以及类囊体膜的完整性发生变化ྉ̀ᑕ༁ၤᔽቝᆍᡷᆍ ᔀᡷ
为进一步研究 ቴᒦۗᣞ԰ 基因异源过表达对转基 ᑕ᤟঎ᖔ ϟँऐँɯᖔ正是这种变化最终导致叶片衰老过程
因拟南芥中各衰老相关基因和衰老转录因子表达 中 ۪୩ ᧧ 和 ۪୩֒的活性都下降ᤥ 然而相对而言ᖔ۪୩
量的影响ᖔ本研究利用 ኏ఋ᥋۪ऊ኏ 检测衰老标志基因 ֒对衰老更为敏感ྉ᥈ʢᆍ׹ᔀʢ ᪲ ᥘᆍၤᑕႿᡷᢃᖔ ϟँँሕɯᤥ ۪୩
ዛ௴୒ዛᤩϟ԰ᖔ衰老关键转录因子 ዛ௴ટዛۗܦዛ௴۩ቴᣞɔᤃ 和 ֒的叶绿素荧光动力学参数可直观反映植物叶片
光合作用过程中光系统对光能的吸收ܦ转化ܦ耗散
叶绿素降解关键基因 ዛ௴ዛࣷᦵϟ 的表达变化情况ᤥ
与 ۼఋ 拟南芥相比ᖔቴᒦۗᣞ԰ 基因异源过表达显著 及分配等ᤥ 作为其中一个比较重要的叶绿素荧光

促进了上述衰老相关基因的表达ྉ图 ጢɯᤥ 参数ᖔ Þ ᣑÞ 是暗适应下 ۪୩֒反应中心完全开放时
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