镉胁迫下平邑甜茶根系细胞死亡及其中介因素研究

被引量 : 14次 | 上传用户:hedanjiaotong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文以当年生平邑甜茶实生苗为试验材料,通过200μmol/L硫酸镉处理根系,利用透射电镜、琼脂糖凝胶电泳、吖啶橙荧光染色、类Caspase3/7活性检测和流式细胞仪分析等技术和方法,研究了镉胁迫下根系细胞程序性死亡(programmed cell death, PCD)及处理过程中根系线粒体特性变化,并且探讨了活性氧、一氧化氮、多胺和钙离子在此过程的作用。结果表明:1.200μmol/L硫酸镉使平邑甜茶根系线粒体膜通透性(MPT)增大、膜电位(△Ψm)和细胞色素c (cytochrome c, Cyt c)含量逐渐下降,同时导致细胞染色质凝聚、趋边聚集,DNA片段化等程序性死亡特征出现;随着硫酸镉处理时间的延长,根系类Caspase3/7活性、细胞凋亡率以及细胞死亡数量均逐渐增加。2.镉胁迫下,根系通过积累活性氧而促进细胞程序性死亡。短时间的镉胁迫引起平邑甜茶根系超氧阴离子产生速率和过氧化氢含量的急剧升高,之后随着胁迫时间的延长,二者有所下降但仍显著高于对照,与此相伴随的是根系细胞死亡数量和细胞凋亡率也高于对照。活性氧清除剂抗坏血酸和过氧化氢酶降低了镉胁迫下超氧阴离子产生速率和过氧化氢的水平,抑制了镉胁迫下MPT的增加和△Ψm、Cyt c含量的降低,降低了镉胁迫下根系细胞死亡数量和细胞凋亡率。3.镉胁迫下,根系NO的变化和其对细胞死亡的作用与活性氧类似;NO能够通过提高线粒体的通透性和激活Caspase而促进硫酸镉诱导的根系细胞程序性死亡。在镉胁迫初期,根系NO生成速率急剧增加,之后随着胁迫时间的延长,NO生成速率减少,但仍显著高于对照。NO供体SNP提高了镉胁迫下根系内源NO水平,促进了镉胁迫下根系线粒体MPT的增加和△Ψm、Cyt c含量的降低,提高了镉胁迫下根系细胞死亡数量、Caspase-like3/7的活性和根细胞凋亡率;而NOS抑制剂AG、NR抑制剂NaN3和NO清除剂cPTIO则降低了镉胁迫下根系NO的生成水平,对镉胁迫下根系MPT的增加和△Ψm、Cyt c含量的降低也有抑制作用,还降低了镉胁迫下根系细胞死亡数量、Caspase-like3/7的活性和根细胞凋亡率。4.镉胁迫下根系一氧化氮的产生与活性氧的生成相互促进。抗坏血酸和过氧化氢酶降低了镉胁迫下根系NO水平的提高;NO供体SNP提高了镉胁迫下根系超氧阴离子产生速率和过氧化氢含量;NOS抑制剂AG、NR抑制剂NaN3和NO清除剂cPTIO抑制了镉胁迫下根系超氧阴离子产生速率和过氧化氢含量的提高。5.多胺能够调节硫酸镉胁迫下根系细胞程序性死亡。镉胁迫下平邑甜茶根系游离腐胺含量急剧增加,而精胺和亚精胺含量则下降。外源精胺和亚精胺明显降低了镉胁迫下腐胺的积累,提高了内源精胺和亚精胺水平,抑制镉胁迫下根系MPT、H2O2含量的增加以及△Ψm、Cyt c含量的降低,同时也降低了镉胁迫下根系细胞死亡数量、Caspase-like3/7的活性和根系细胞凋亡率。在镉处理早期,根系多胺氧化酶(PAO)活性急剧升高,6h时达到最高值,之后随着胁迫时间的延长而逐渐下降,但仍保持在较高的活力水平,与H202含量变化相一致;单独使用外源精胺和亚精胺可提高非胁迫时根系PAO活性和H202含量,但抑制了镉胁迫下PAO活性和H202含量的升高。6.镉胁迫下根系NO的生成和多胺的积累相互影响。外源NO使镉胁迫下平邑甜茶根系精胺和亚精胺含量进一步降低,NOS抑制齐AG、NR抑制剂NaN3和NO清除剂cPTIO均阻止镉胁迫下根系精胺和亚精胺含量的下降。外源精胺和亚精胺能够提高非胁迫时根系根系NO生成速率、NOS活性和NR活性,但抑制镉胁迫引起的NO生成速率的升高。7.钙离子参与调节硫酸镉胁迫下根系细胞程序性死亡,其作用效果因钙离子浓度而异。低浓度的钙离子(5 mmol/L和10mmol/LCaCl2)阻止了镉胁迫下根系△Ψm和Cytc含量的下降以及MPT、H2O2含量的升高,减少了根系细胞凋亡率,10 mmol/L比5 mmol/L的CaCl2效果更明显;高浓度的钙离子(50 mmol/LCaCl2)加剧了镉胁迫下根系MPT的增大、H202含量的升高、ΔΨm的减小和Cyt c含量的降低,促进了根系细胞程序性死亡。钙离子螯合剂EGTA、钙调素抑制剂CPZ和钙离子通道抑制剂LaCl3对镉胁迫下根系MPT、H2O2含量的升高和△Ψm、Cytc含量的降低具有抑制作用,同时也降低了根细胞凋亡率;Ca2+-ATP酶的抑制剂Van促进镉胁迫下根系MPT、H2O2含量的增加和ΔΨm、Cyt c含量的降低,也促进了根系细胞程序性死亡。
其他文献
退变型腰椎管狭窄症是腰椎管狭窄症中最常见的一种类型,有人统计退变型腰椎管狭窄症约占所有腰椎管狭窄症的70%〔1〕。作者从1993年11月至1996年7月,以推拿疗法为主治疗退变型腰椎管狭窄症56例,为
1927—1937年中国的农业经济经历了一个从衰败到复苏的发展过程。南京国民政府建立初期,农业经济由于遭受自然灾害、战争、世界经济大危机等外部因素的重重打击,陷入严重的困
牛神经组织来源的内皮细胞生长因子在组织培养体系中能有效地促进血管内皮细胞和成纤维细胞增殖。动物实验结果表明,该因子使肉芽组织内蛋白质含量7.1±4.3g校对照组2.8±1.9g增加2.5倍(P<0.01);创面愈合
随着信息技术的飞速发展,以互联网为代表的微博时代逐渐影响着社会生活的方方面面。迅猛发展的社会化媒体,使得微博成为企业提升品牌价值、推广及维护的重要平台。微博时代如
本文在实地调查的基础上,对当前新疆8所高校少数民族大学生预科后汉语应用能力状况以及各高校预科后汉语教学现状作出了评述,分析了其中的原因和存在的问题,并且有针对性地提
<正>20世纪80年代中期,“先锋文学”在文坛异峰突起,苏童作为其中一个代表人物,受到学界充分的关注。作为20世纪60年代出生的青年作家,苏童擅长写“旧故事”,尝试着用“一些
波兰作曲家、钢琴家肖邦,19世纪浪漫主义音乐的代表人物。他一生写了大量的钢琴作品,其中包括27首钢琴练习曲。他对练习曲的开拓和发展,使得钢琴的技术性与艺术性能够完美结
<正>周杰伦的婚讯日前传出,令媒体、歌迷都深感震撼。也许在很多人心里,周杰伦永远都是音乐上的伙伴,因为位置站得太高,我们似乎认为他永远不会结婚,不会投入到真实的生活中
随着我国社会经济的持续增长,人民生活水平的显著提高,群众对体育的需求愈加强烈.通过对辽宁省部分城市(沈阳、大连、鞍山、铁岭、锦州、丹东)的调研发现:现有的体育场地设施与
【目的】以黄土高原沟壑区的典型代表长武塬为研究区,通过环境因子估算19年生苹果树耗水速率在不同时间尺度上的可行性,以期为黄土塬区有限水资源条件下苹果发展的科学布局、