He-Ne激光和增強(qiáng)UV-B輻射對(duì)擬南芥葉片微管結(jié)合蛋白MAP65-1的影響.pdf

1、隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步,工業(yè)化進(jìn)程的快速發(fā)展,人類對(duì)大自然的影響日趨頻繁,與此同時(shí)對(duì)大氣環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞。大量污染物如氯氟烴、氯氣、硫化物、NO和N02等被不加處理地排放到大氣中,對(duì)臭氧層造成一定的破壞,導(dǎo)致到達(dá)地表的中波紫外線(即紫外線B,UV-B)輻射增強(qiáng),并有持續(xù)增強(qiáng)的趨勢(shì),其影響植物的代謝、發(fā)育以及生存能力,因此對(duì)植物造成了一定的損傷。激光作為新型光源,適宜劑量的 He-Ne激光可以具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育和新陳代謝的作用,并且

2、對(duì) UV-B對(duì)植物造成的損傷有一定的修復(fù)作用。
　　微管結(jié)合蛋白MAP65是一種“中央?yún)^(qū)域微管結(jié)合蛋白”,對(duì)后期紡錘體的完整性和細(xì)胞分裂至關(guān)重要。本研究選用哥倫比亞生態(tài)型(Columbia-0)的野生型擬南芥為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)置四個(gè)處理組,對(duì)照組(CK)、He-Ne激光(5mW?mm-2)輻照組(L)、增強(qiáng)UV-B(15.55kJ?m-2?d-1)輻射組(B)以及兩者的復(fù)合輻照處理組(BL)的條件,從生理、細(xì)胞、分子水平綜合研究He-

3、Ne激光和增強(qiáng)UV-B輻射對(duì)擬南芥葉片微管結(jié)合蛋白 MAP65-1的影響。主要通過以下幾個(gè)方面:(1)通過擬南芥幼苗生理生化指標(biāo)的測(cè)定,篩選出擬南芥幼苗最適劑量的 He-Ne激光以及 UV-B。(2)采用考馬斯亮藍(lán)法和 SDS-PAGE電泳以及免疫印跡鑒定分析 He-Ne激光和增強(qiáng) UV-B輻射后對(duì)擬南芥幼苗微管結(jié)合蛋白 MAP65-1及微管蛋白的影響。(3)采用間接免疫熒光標(biāo)記技術(shù)和激光共聚焦掃描顯微系統(tǒng)對(duì)正常處理組中 MAP65-1

4、和微管進(jìn)行雙標(biāo)記,探究體細(xì)胞內(nèi)MAP65-1與微管分布的相關(guān)性,并研究了增強(qiáng)UV-B輻射后MAP65-1的分布變化。(4)利用PCR技術(shù)檢測(cè)He-Ne激光和增強(qiáng)UV-B輻射對(duì)擬南芥幼苗MAP65-1基因表達(dá)的影響。
　　綜合分析He-Ne激光和增強(qiáng)UV-B輻射后對(duì)MAP65-1的影響,探討微管結(jié)合蛋白在輻射后的變化,為課題組在小麥中研究增強(qiáng)UV-B輻射后的“分束分裂”提供一定的理論依據(jù)。
　　具體的研究結(jié)果如下:
　　

5、1、適宜劑量的He-Ne激光輻照可促進(jìn)擬南芥幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育,且最佳輻照劑量是5 mW?mm-2,每天3min。當(dāng)輻照時(shí)間大于3min時(shí),對(duì)幼苗的促進(jìn)作用逐漸變小,且隨著輻照時(shí)間的延長(zhǎng)而表現(xiàn)出抑制作用;對(duì)擬南芥連續(xù) UV-B輻射9天,劑量為15.55kJ?m-2?d-1,篩選出每天輻射的時(shí)間應(yīng)為90min,輻射時(shí)間超過90min,擬南芥幼苗的各種抗氧化酶類的活性急劇下降,幼苗趨于死亡。
　　2、經(jīng)考馬斯亮藍(lán)法和SDS-PAGE電泳以

6、及免疫印跡鑒定分析發(fā)現(xiàn),單獨(dú)UV-B處理使微管蛋白解聚,He-Ne激光和UV-B復(fù)合處理后,微管蛋白解聚程度減小,單獨(dú)He-Ne激光處理促進(jìn)微管聚合。因此認(rèn)為He-Ne激光在一定程度上緩解了UV-B對(duì)微管蛋白的解聚作用。單獨(dú)UV-B處理組MAP65蛋白含量減少,He-Ne激光和UV-B復(fù)合處理后,MAP65蛋白含量仍低于對(duì)照組,但高于UV-B組,單獨(dú)He-Ne激光處理MAP65蛋白含量增加。經(jīng)灰度分析微管結(jié)合蛋白 MAP65-1含量在經(jīng)

7、 UV-B輻射后含量減少, He-Ne激光與UV-B復(fù)合處理組中,擬南芥MAP65-1的含量則顯著增加,He-Ne激光單獨(dú)處理組中MAP65-1的含量稍有增加。
　　3、間接免疫熒光標(biāo)記技術(shù)和激光共聚焦掃描顯微系統(tǒng)掃描結(jié)果發(fā)現(xiàn),在擬南芥原生質(zhì)體中MAP65-1與微管蛋白共定位,經(jīng)UV-B輻射后,細(xì)胞質(zhì)中的MAP65-1的定位發(fā)生改變,主要向細(xì)胞膜周圍聚集。
　　4、采用PCR技術(shù)對(duì)不同處理下的AtMAP65-1基因表達(dá)量進(jìn)行