科研产出
土荆芥挥发油诱导玉米保卫细胞Caspase依赖性凋亡及信号调节
《西南农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探讨入侵植物土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)挥发油对粮食作物玉米(Zea mays L.)保卫细胞的化感效应及其作用机制。【方法】以玉米叶片下表皮保卫细胞为对象,研究了土荆芥挥发油的毒性作用。【结果】经挥发油处理后保卫细胞核形态变化,细胞活性显著降低,细胞核畸变率和死亡率随处理剂量或时间的增加而显著升高(P<0.05)。保卫细胞经TUNEL检测呈阳性,与土荆芥挥发油单独作用相比,挥发油和泛Caspase抑制剂Z-VAD-FMK共同作用后细胞活性显著升高,表明土荆芥挥发油诱导玉米保卫细胞出现了Caspase依赖性的细胞凋亡;Ca~(2+)通道抑制剂LaCl_3、Ca~(2+)螯合剂EGTA、硝酸还原酶抑制剂NaN_3、NO合成酶抑制剂L-NAME、活性氧清除剂AsA或过氧化氢酶CAT等可缓解土荆芥挥发油的细胞毒性。【结论】土荆芥挥发油对玉米保卫细胞有显著的细胞毒性,诱导保卫细胞发生Caspase依赖性的细胞凋亡,NO、ROS和Ca~(2+)等信号分子参与了土荆芥挥发油诱导玉米保卫细胞凋亡的信号调节过程。
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土荆芥化感胁迫下蚕豆叶绿体超微结构和光合关键基因表达的变化
《西南农业学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：【目的】叶绿体结构的完整性和光合作用关键基因表达正常在光合作用中起着重要作用。为了深入探讨土荆芥化感作用机制。【方法】采用透射电镜技术和RT-PCR技术,对土荆芥挥发油及其主要成分α-萜品烯和对伞花素对蚕豆幼苗叶片叶绿体超微结构和4个光合关键基因的影响进行了研究。【结果】土荆芥挥发油及其主要成分处理导致蚕豆叶片叶绿体超微结构受损,叶绿体脱离细胞壁散乱分布于细胞中央,结构紊乱,表现为肿胀、膜结构受损明显,叶绿体内部基质不均匀、基粒类囊体排列紊乱、淀粉粒消失、片层扭曲且排列松散;在光合作用过程的关键基因核酮糖羧化酶基因(Rbcs-3C)、光系统ⅡCP47蛋白基因(PsbB)、ATP合成酶β亚基基因(beta)、质体蓝素基因(PetE)的相对表达量发生了不同程度的变化。其中,挥发油处理组中4个基因均上调;对伞花素处理组Rbcs-3C和PsbB下调,beta和PetE上调;α-萜品烯处理组的PsbB下降,其他3个基因上调; 3个处理的化感综合效应由大到小依次为挥发油、α-萜品烯和对伞花素。【结论】破坏叶绿体超微结构、干扰光合关键基因表达是土荆芥化感胁迫的机制之一,土荆芥挥发油的不同成分对受体植物的化感作用具有协同性。
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