干旱条件下一氧化氮和过氧化氢诱导万寿菊不定根形成的机理及其信号转导研究

不定根形成在植物发育生物学中是一个重要问题，是园艺植物无性繁殖的重要方法。干旱对植物生长的影响和植物对干旱的适应机理等科学问题亟待深入研究。一氧化氮（NO）和过氧化氢（H2O2）为重要信号分子，广泛参与植物抗逆和生长发育过程。本研究拟采用显微结构观察、组织化学定位及常规生化分析的手段和方法，以万寿菊为试材，在确定NO和H2O2能诱导干旱条件下万寿菊不定根形成的基础上，研究干旱条件下NO和H2O2诱导万寿菊外植体不定根形成过程中形态解剖结构和生理生化的变化，探讨干旱条件下NO和H2O2诱导植物不定根形成机理。通过研究干旱条件下万寿菊外植体不定根形成中NO和H2O2的信号作用、相互关系及其转导途径，阐明NO和H2O2的信号互作机制,揭示干旱条件下植物不定根形成中的NO和H2O2信号网络。拟为NO和H2O2参与干旱条件下植物生长发育的信号转导研究提供参考，为植物信号转导和发育调控研究提供新思路。

探究了干旱胁迫下NO和H2O2对万寿菊(Tagetes erecta L.)不定根的影响。研究结果表明PEG处理下，皮层及髓部细胞质浓度较高，细胞排列紧密，60h才见韧皮部薄壁细胞分裂和分化，出现根原基轮廓，不定根形成最晚。在PEG+NO、PEG+H2O2处理中，万寿菊下胚轴细胞排列紧密，细胞数目多，韧皮部细胞分裂速度比对照和PEG处理的快，形成不定根的效果明显，外植体细胞排列紧密，细胞质浓度较高，48h形成不定根原基轮廓，根原基形成相对较早。说明PEG+NO、PEG+H2O2的诱导减弱了干旱条件下的延缓作用，NO和H2O2对不定根的形成具有一定的促进作用。与CK相比，在不定根形成过程中内源H2O2的产生量明显增加。说明干旱胁迫刺激可以诱导细胞内H2O2的产生和积累，增加内源H2O2水平从而实现植物不定根的形成，增强万寿菊的抗旱性。.结果表明干旱胁迫下NO和H2O2对不定根的发生具有浓度依赖效应， 10 μM NO供体SNP和600 μM H2O2的效果最好。同时，干旱胁迫下内源NO和H2O2可能在根系发育过程中发挥了关键的作用，并且H2O2可能参与了NO诱导的根系发育过程。NO和H2O2缓解了干旱胁迫对叶肉细胞超微结构造成的损伤。同样地，NO和H2O2提高了叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数(Fv/Fm, ΦPS II和 qP)以及下胚轴可溶性糖和蛋白含量，然而降低了淀粉含量。上述结果表明干旱胁迫下，NO和H2O2通过保护叶肉细胞的超微结构来提高叶片的光合作用，缓解干旱胁迫对碳水化合物和氮积累的抑制作用，从而促进了不定根的发生。.研究比较了TCA／丙酮沉淀法、改良TCA／丙酮沉淀法对万寿菊外植体全蛋白的提取效果间的差异。结果表明：通过表中的数据可知改良TCA／丙酮沉淀法提取出来的蛋白量几乎是TCA／丙酮沉淀法提取出来蛋白量的8倍。用TCA／丙酮沉淀法和改良TCA／丙酮沉淀法提取出的蛋白得到单向电泳条带，通过条带的清晰度对比可看出改良后的蛋白纯度和可溶性更高。在万寿菊不定根差异蛋白分析时双向电泳分离胶的浓度较适宜选用浓度12%，此浓度的分离胶对蛋白质分离效果较好，可获得分离效果较好的双向电泳图谱。在上样量600微克时，就可达到试验要求。各个处理之间表达出来的蛋白质双向电泳胶图存在一定程度的差异。运用分析软件进行分析后，从中12个差异蛋白点中挑选出差异显著的4个蛋白点。