拟南芥sasp1突变体对低氮的敏感性分析
时间:2018-07-17 20:35 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要：作为衰老相关的枯草杆菌类丝氨酸蛋白酶，SASP1控制着开花时间的转换及生殖生长过程中果荚的数量。鉴于衰老过程也涉及到氮素的循环利用，本实验以Col-0、sasp1-3、sasp1-4三种拟南芥为材料，分别用含有0mM、0.9mM、9mM的NO3-的营养液培养，研究在不同的氮浓度环境下，枯草杆菌类丝氨酸蛋白酶突变体sasp1的拟南芥和野生型拟南芥Col-0的生理生化的变化，从而研究拟南芥枯草杆菌类丝氨酸蛋白酶对氮素的响应。结果表明，sasp1突变型拟南芥在低氮素浓度环境下生长受到的影响小于Col-0野生型拟南芥所受到的影响，由此我们猜测，sasp1突变型拟南芥可能对低氮素胁迫不敏感。25783 毕业论文关键词：拟南芥；SASP1；枯草杆菌类丝氨酸蛋白酶；氮素 Analysis for Sensitiveness of sasp1 Mutation to Low Nitrogen in Arabidopsis thalianas Abstract：SASP1, a Senescence-Associated Subtilisin Protease, is involved in reproductive development and determination of silique number in Arabidopsis. Since senescence may participate in nitrogen recycling, seeedings grown in MS medium containing 0mM、0.9mM or 9mM NO3-were studied in this article to find the difference of physiological and biochemical changes between Col-0 and sasp1 under low nitrogen concentrations. Results demonstrated that sasp1 displayed improved tolerance while wide type showed premature aging. These observations support little sensitive to low nitrogen concentrations of sasp1 mutation. Key words: Arabidopsis thaliana；SASP1；Subtilisin；nitrogen 目录 摘要1 关键词1 Abstract1 Key words1 引言1 1材料与方法2 1.1实验材料 2 1.2实验处理 2 1.2.1消毒和清洗2 1.2.2育苗 2 1.2.3配置营养液2 1.2.4移苗3 1.2.5温室培养3 1.3采样及样品分析方法3 1.4数据统计4 2实验结果5 2.1拟南芥生长情况6 2.2开花时间7 2.3根表型7 2.4根长8 2.5鲜重8 2.6拟南芥叶绿素含量 9 3 讨论9 4 结论10 致谢10 参考文献10 拟南芥sasp1突变体对低氮的敏感性分析 引言：在生物有机体中丝氨酸蛋白酶起着重要而广泛的生理作用，它们是一类以丝氨酸为活性中心的重要的蛋白水解酶[1]，它们通过对蛋白酶原的激活或抑制而起调节因子作用。枯草杆菌蛋白酶(Subtilisin) 属丝氨酸蛋白水解酶类。在编码植物SBTs的基因中，有56个存在于拟南芥（Arabidopsis thaliana）中,这一类蛋白具有参与蛋白周转等功能，而衰老相关的蛋白酶也会参与体内氮素的再循环利用。 植物根系对硝酸（NO3-）的吸收是N素同化的必要条件。植物一般吸收氨盐或硝酸盐等无机氮化合物，当硝酸（NO3−）还原为亚硝酸盐(NO2−)后，亚硝酸盐(NO2−)转为铵（NH4+），然后便用于植物生长和发育所需要的氨基酸和蛋白质的合成[2]。一般来说，氨同化是植物氮代谢的重要一步。氨的同化方式为进入谷氨酸合成酶循环，主要作用的酶类有谷氨酸合成酶（GOGAT）、谷氨酰胺合成酶（GS）和谷氨酸脱氢酶（GDH）[3]。 氮素供应对植物根系的影响主要有四种效应：（1）根际L-谷氨酸对初生根生长的抑制效应和对根分枝的刺激效应；（2）根际高C:N比对侧根发生的抑制效应；（3）植物组织中高浓度的硝酸盐对侧根分裂组织活动的抑制效应；（4）局部供应硝酸盐对侧根(lateral root,LR)伸长的刺激效应。由于矿化速度的影响,土壤中的有效氮会影响植物的生长。 植物叶片中氮的主要储备是质体蛋白，占叶肉细胞中总氮含量的75％[4]。在叶片衰老期间，这些质体蛋白（主要是 Rubisco）的降解为活化提供了可用的氮。虽然国内外已经报道了几种衰老相关蛋白酶的诱导机制[5]，但是它们在衰老期间在蛋白质分解中的作用仍然不清楚，Rubisco降解的机制也是如此[6]。目前有实验通过对成熟小麦籽粒灌浆过程的研究，归纳出有两种枯草杆菌蛋白酶（P1和P2)对幼嫩植物在压力诱导的衰老过程的作用。对小麦叶鞘的提取液进行western blot分析，结果显示在植物的生长周期中（植物开花期的后9天）很晚才出现P1，P1出现7天后与植物开花期P1的最初值相比上升了2.5个指数倍。另一方面， P2 的信号在植物开花期之前就可以检测到并且在开花期之后迅速增长，籽粒灌浆期结束时P2的值与之前相比增长了4个指数倍。P1与P2的含量与叶鞘中rubisco大小亚基的降解以及叶耳中氮素的积累有关。在这个过程中同时检测到叶片中IP和IPA（两种具有CTK-细胞分裂素活性的腺嘌呤衍生物）含量的降低。离体叶片在黑暗中开始衰老的过程中，两种蛋白酶的含量受6-BA(也是一种具有CTK-细胞分裂素活性的腺嘌呤衍生物）添加的影响，P1被完全抑制，P2含量被降低。 (责任编辑：qin) |