水杨酸和霜霉病诱导黄瓜PCD过程中线粒体相关基因的表达分析
2018-08-18王丹丹迟春宁白晶陈冲池春玉丁国华
王丹丹 迟春宁 白晶 陈冲 池春玉,2 丁国华,2
(1. 哈尔滨师范大学 生命科学与技术学院,哈尔滨 150025;2. 植物生物学黑龙江省高校重点实验室,哈尔滨 150025;3. 哈尔滨市第六中学,哈尔滨 150036)
水杨酸(SA)是植物产生过敏反应(Hypersensitive Reaction,HR)和系统获得抗性(Systemic Acquired Resistance,SAR)的内源信号分子,可以诱导抗病基因表达,在植物的SAR信号转导中起关键作用[1]。有很多研究证实SA介导的HR是一个程序性细胞死亡(Programmed cell death,PCD)过程[2-3]。植物发生HR时,常伴随着特异性信号分子ROS和SA的积累以及染病相关基因(PR)的表达,激发邻近组织的特异性防御反应和植株的SAR[4]。线粒体在 PCD 中扮演重要角色[5]。线粒体通透性转运孔(Mitochondria permeability transition pore,MPTP)的开放是PCD中发生的最早事件[6]。MPTP的开放引起线粒体膜电位下降,进一步导致氧化磷酸化作用的解偶联,膜内外离子浓度趋于平衡,进而导致线粒体外膜被破坏和细胞色素C(Cytochrome C,Cyt C)的释放,释放到胞质内的Cyt C可以激活Caspase等下游关键酶类,使信号级联放大而触发 PCD[7-8]。Efthimios[9]研究发现盐胁迫处理烟草植株,短时间盐胁迫出现线粒体膜去极化、Cyt C释放和Caspase蛋白含量变化。Janneke[10]研究发现黄瓜子叶在55℃高温处理,出现DNA梯状条带现象,且通过Western blot技术检测发现Cyt C从线粒体释放到细胞质中[8]。线粒体中新发现的PCD组分揭示了线粒体在植物中触发和执行PCD的功能。李家洋研究组通过对mod1抑制基因的研究发现,植物的程序性细胞死亡途径中存在叶绿体到线粒体的信息交流,苹果酸-草酰乙酸穿梭途径在其中发挥关键作用。ROS可以作为诱导线粒体膜透化或线粒体通透性转换孔(MPTP)形成的诱导PCD的信号分子,通过Cyt C的释放和线粒体电子传递链(mETC)执行PCD[11]。……
