盐度及水淹诱导白骨壤（Avicennia marina）氧化胁迫及细胞自噬响应的研究

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中文摘要：自噬是在真核细胞中，功能丧失或多余的细胞物质被双膜囊泡隔开，形成一个400nm-900nm的自噬体(autophagosome)，最后被运输到液泡被水解酶降解回收的过程。植物的各种正常生命过程中均有自噬的存在，如种子萌发和叶片衰老等。胁迫下，植物可以通过激活自噬，来缓解细胞的损伤。红树植物是生长在高盐及潮汐水淹潮间带的植物群落。盐和水淹是否影响到红树植物的自噬过程仍不清楚。本研究以红树植物白骨壤(Avicenniamarina)为实验材料，将其分为9个处理组，首先对白骨壤分别以0mM、250mM、500mMNaC1三种盐度进行处理，然后在这三种盐度基础上，再分别用相应盐度的模拟海水分别水淹0h、8h、16h。分别测定不同处理组白骨壤的叶绿素荧光、叶绿素含量、H2O2含量，并运用荧光染色、透射电镜、激光共聚焦显微技术和qRT-PCR(quantitativerealtimepolymerasechainreaction)等手段，研究白骨壤叶片和根在盐分和水淹处理下的H2O2产生、抗氧化及自噬响应。主要结论如下: 1)不同盐处理时，随着盐度的升高，白骨壤叶片中H2O2含量先升后降，RBOH(respiratoryburstoxidasehomolog)基因的表达量变化不大，自噬水平先降后升，抗氧化酶的表达量下降。白骨壤根中的H2O2含量、RBOH基因的表达量、自噬水平先升后降，抗氧化酶的表达量升高，根细胞活力下降。说明与叶相比，根中损伤更大。盐胁迫较轻时H2O2的积累诱导自噬激活，清除ROS(reactiveoxygenspecies)，盐胁迫较重时H2O2的积累诱导抗氧化酶基因的表达，清除ROS。 2)不同水淹处理时，随着水淹时长的增加，叶片中的H2O2含量、自噬水平先升后降，RBOH基因、抗氧化酶的表达量下降。根中的H2O2含量升高。RBOH基因、抗氧化酶的表达量先升后降，自噬水平上升，根细胞活力下降。说明水淹胁迫下，通过RBOH基因及其他通路产生的H2O2诱导激活白骨壤细胞自噬及抗氧化酶表达清除ROS。而胁迫较为严重时则主要通过自噬通路清除受损细胞器及细胞物质，达到使植株存活的目的。 3)盐和水淹混合处理时，白骨壤叶片中250mM+8h处理组抗氧化基因的表达量较高，H2O2含量及RBOH的表达量较低，自噬水平较高，500mM+16h处理组则与之相反。根中250mM+8h处理组抗氧化基因的表达量较高，H2O2含量、RBOH的表达量及自噬水平较低，根细胞活力较高。500mM+16h处理组则与之相反。说明白骨壤在250mM+8h处理时受胁迫影响较小，在500mM+16h处理组时受胁迫影响严重，正常生理功能受损。 4)适中的盐(250mMNaCl)及水淹处理（水淹8h）对白骨壤叶片及根的损害较小，更加适合白骨壤的正常生理活动。高盐(500mMNaCl)及水淹16h处理对白骨壤叶片及根的损害较大，不利于白骨壤的正常生理活动。综上所述，盐度及水淹处理下，白骨壤中RBOH基因被诱导表达，产生H2O2，H2O2为一种信号诱导抗氧化酶基因和ATG基因的表达，在抗氧化酶和自噬体的作用下，多余的ROS被清除，抗氧化酶和自噬共同发挥作用，减轻盐度及水淹对白骨壤造成的损伤，使之存活。

作者：

文辰

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关键词：

红树植物白骨壤盐度水淹抗氧化系统过氧化氢

授予学位：

硕士

学科专业：

生态学

导师：

郑海雷

学位年度：

2021

学位授予单位：

厦门大学

语种：

中文

中图分类号：

Q94