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老化大豆胚轴细胞死亡生物学基础的研究

林莹

  目前有关老化种子细胞死亡现象的研究较为少,本论文以大豆[Glycine max(L.)Merr.]品种“中豆27”种子为实验材料,经40℃高温人工老化,利用NMT结合活力染色法、细胞凋亡/坏死检测方法,研究种子老化过程中影响种子存活与否的关键部位,及其在种子老化过程中的死亡方式,为深入揭示种子老化机理奠定基础。主要结果如下: 1.四唑法检测结果发现老化主要造成大豆胚轴细胞失活。四唑染色和台盼蓝染色结果表明随着老化加剧,有活力种子比例下降。老化大豆胚轴各区域细胞死亡不同步,胚根细胞首先出现细胞死亡(含根冠、根尖分生组织),且确定胚轴的近胚根1/4区域为老化诱导大豆种子死亡关键区域。 2.通过TUNEL染色在老化大豆胚轴的近胚根1/4区域,即大豆种子死亡关键区域检测到阳性信号,表明老化诱导细胞发生程序性死亡(PCD)。PCD首先出现胚根分生组织,而后逐渐向胚芽端扩展。随着老化加剧,PCD细胞比例增加。但是TUNEL法检测结果与活力染色结果不尽相同,说明老化诱导的种子细胞死亡不全是PCD,可能PCD与细胞坏死同时存在。 3.通过NBT染色法发现未老化种子吸胀24h时线粒体已经活化并产生超氧阴离子自由基(O_2–),这部分O_2–可能是种子萌发的正常产物或是正常萌发所必需的。而在老化胚轴,尤其是死种子死亡关键区域未能检测到O_2–。DAB染色结果发现,过氧化氢(H2O_2)积累区域与种子死亡关键区域重叠,表明过氧化氢与胚轴细胞死亡有关,可能作为触发剂启动老化诱导的PCD。吸胀24h的CK和老化种子经NMT技术均检测到Ca~(2+)内流。Ca~(2+)内流可能是细胞正常代谢活动所需,未老化种子胚轴各部位细胞Ca~(2+)内流差异明显,在种子死亡关键区域内流最大,可能暗示此区域细胞代谢较为活跃。老化胚轴根尖Ca~(2+)内流与未老化种子无明显差别,但在种子死亡关键区域Ca~(2+)内流则显著降低。且随着老化加剧,Ca~(2+)流速减小。同时NMT技术检测到K~+外流。且随着老化加剧,K~+流速增加。种子死亡关键区域细胞在老化过程中最先死亡可能与过氧化氢的过量积累、Ca~(2+)和K~+的变化有关。……   
[关键词]:大豆;种子老化;胚轴;细胞死亡;机理
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:福建农林大学2012年