硫化氢信号能够通过生物钟调控拟南芥对冷胁迫的响应

论文摘要

硫化氢（hydrogen sulfide, H2S）是继一氧化氮（nitric oxide, NO）与一氧化碳（carbon oxide, CO）之后的第3种气体信号分子,在动植物中均发挥着重要的生理功能。生物钟是生物体的内在计时器,对动植物适应环境和生长发育至关重要。鉴于H2S与生物钟调控的生理过程有较大的相关性,本文以拟南芥（Arabidopsis thaliana）为实验材料,对二者之间的关系进行了探索。结果发现,外源NaHS（H2S供体）处理能够上调生物钟相关基因CCA1（circadian clock associated 1）和PRR9（pseudo-response regulator 9）的表达,而且在H2S生成关键酶编码基因缺失的双突变体lcd/des1中,CCA1与PRR9的峰值表达时间明显滞后。CBFs（c-repeat binding factors）是受CCA1调控的冷胁迫响应基因,其表达也受H2S的调控。lcd/des1中CBF1和CBF3的峰值表达时间延迟,同时在lcd/des1中CBF1、CBF2和CBF3都下调表达。lcd/des1幼苗对冷胁迫表现出更高的敏感性。本文也对拟南芥内源H2S生成关键酶L-半胱氨酸脱硫基酶（L-cysteine desulfhydrase, LCD）与脱硫基酶1（desulfhydrase 1, DES1）编码基因的转录水平节律性进行了初步的探索。LCD的表达在1 d内未见明显的变化,而DES1的表达有明显的节律性,在早上8:00达到峰值。综上所述,H2S能够通过调节CCA1与PRR9基因的表达调控生物钟,进而影响下游靶标CBFs基因的表达以增加拟南芥对冷胁迫的耐受性。

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 植物材料与生长条件
•   1.2 RNA提取与cDNA的合成
•   1.3 基因表达量的检测
•   1.4 统计学分析
• 2 结果
•   2.1 H2S诱导CCA1与PRR9的表达
•   2.2 双突变体 lcd/des1中CCA1与PRR9的峰值表达时间推迟
•   2.3 双突变体lcd/des1中CBFs的峰值表达时间推迟
•   2.4 双突变体lcd/des1中, CCA1、PRR9与CBFs的表达量降低
•   2.5 双突变体lcd/des1幼苗对冷胁迫更敏感
•   2.6 LCD与DES1的昼夜表达模式
• 3 讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 杜鑫哲,张丽萍,裴雁曦

关键词: 硫化氢,生物钟,冷胁迫,拟南芥,生物钟相关蛋白

来源: 中国生物化学与分子生物学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技

专业: 生物学

单位: 山西大学生命科学学院特色植物资源研究与利用山西省重点实验室

基金: 国家自然科学基金(No.31671605),山西省回国留学项目(No.2016-008)~~

分类号: Q945.78

DOI: 10.13865/j.cnki.cjbmb.2019.01.09

页码: 61-66

总页数: 6

文件大小: 338K

下载量: 241