黃瓜不定根起始和發育過程中過氧化氫的作用機制研究

《黃瓜不定根起始和發育過程中過氧化氫的作用機制研究》是依託陝西師範大學，由黃愛霞擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：黃瓜不定根起始和發育過程中過氧化氫的作用機制研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：黃愛霞
• 依託單位：陝西師範大學

項目摘要

本項目擬以不定根形成信號轉導研究成果和我們的新近結果（過氧化氫參與不定根起始和發育過程，並可能與細胞分裂和分化有關）為基礎，以黃瓜作為實驗材料，通過藥理學實驗、組織細胞學方法、螢光探針結合雷射共聚焦顯微鏡對相關信號分子進行原位檢測、相關分子證據獲取及生根觀察等研究方法，系統研究活性氧（主要是過氧化氫）作為一種新的信號分子在不定根起始和發育的不同階段的動態分布和具體作用、可能來源，並進一步研究過氧化氫在此過程中的信號轉導途徑及其相關的分子基礎，嘗試從分子水平上探討其調控機制，並就過氧化氫與一氧化氮在不定根形成過程中的關係進行探討。上述問題的解決將為不定根發生過程中信號轉導網路研究積累新的資料，也有利於推動植物器官發生機理及植物發育生物學研究。鑒於植物不定根形成在農業生產中的重要性，本研究還可為調控制植物根系發育，提高作物成活率奠定理論基礎。

結題摘要

不定根發生機制是植物發育中的一個基礎性的問題。本項目通過藥理學實驗、組織細胞學方法、螢光探針結合雷射共聚焦顯微鏡對相關信號分子進行原位檢測及生根觀察等研究方法，系統研究了過氧化氫作為信號分子在不定根起始和發育過程中的作用。首先，我們研究了過氧化氫在不定根形成不同階段的動態分布，表明過氧化氫的分布與不定根的起始和發育密切相關，其產生與酮胺氧化酶和NADPH氧化酶有關。其次，我們研究了一氧化氮和鈣離子在不定根形成中的動態變化及其與過氧化氫的關係，伴隨著根原基的發生和發育的過程這三種物質的水平均逐漸增強，其分布位置也較一致，都是主要分布在根原基起始部位及正在發育的根原基中，暗示它們與根原基的發育密切相關。但在時間上，NO和Ca2+螢光在根原基起始區域出現晚於H2O2，結合這兩者相關試劑處理表明NO、Ca2+位於H2O2的下游起作用。上述問題的解決將為不定根發生過程中信號轉導網路研究積累新的資料，也有利於推動植物器官發生機理及植物發育生物學研究。