ROS(O2-)信号在冬小麦根系细胞中的产生及传导机理

ROS(O2-)Signal Generation and Transmission Mechanism in Winter Wheat Root Cells

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摘要以冬小麦品种'陇育5号,'陇育8号,'陇育10号'和品系'陇育5-2'为材料,采用荧光原位杂交(FISH)技术以pSc119.2和pTa535为探针,明确4份冬小麦均属于六倍体材料(AABBDD,2n=42).同时对冬小麦进行正常处理(25 ℃)、冷胁迫(4℃)和DPI+冷胁迫(4 ℃)处理并创新结合NBT法进行ROS定位.研究发现冬小麦在正常发芽过程中根尖顶端组织细胞和根毛区域检测到少量的ROS(O2-),推测少量的ROS(O2-)在冬小麦种子发芽及根系形成过程起到重要的调控作用.而在冷胁迫(4 ℃)处理环境下,'陇育5号'和'陇育5-2'(品系)的长势显著优于'陇育8号'和'陇育10号',且冬小麦根系组织细胞区域发生ROS"大爆发",其中在根尖顶端组织区域ROS信号最多,而在伸长组织区域ROS信号逐渐减少,推测ROS信号可能是一种动态传递的信号分子.同时还发现冬小麦维管束组织区域ROS信号积累较多,这也进一步暗示维管束组织可能是ROS信号产生和传导的主要通道.在DPI+冷胁迫(4℃)处理后,冬小麦根系组织细胞中的ROS信号明显减少,且以根伸长区和维管束组织细胞ROS消失最为明显,进一步说明NADPH酶是冬小麦在冷胁迫后ROS信号产生的主要来源途径.

作者祁伟亮 ^[1] 孟建军 ^[1] 张成 ^[1] 刘自成 ^[1] 施万喜 ^[1] 杨虓 ^[1] 乔岩 ^[1] 杨财容 ^[2] 乔义林 ^[3] 李金玲 ^[3] 陈思伟 ^[3] 姚来来 ^[3] 赖守孝 ^[3] 张鹏 ^[3] 刘文辉 ^[3] 王婧 ^[3] 袁兰兰 ^[3] 学术成果认领

作者单位陇东学院农林科技学院,甘肃庆阳 745000;陇东旱地作物种质改良及产业化协同创新中心,甘肃庆阳 745000;甘肃省旱地冬小麦种质创新与应用工程研究中心,甘肃庆阳 745000 ^[1] 成都师范学院化学与生命科学学院,特色园艺生物资源开发与利用四川省高校重点实验室,成都 611130 ^[2] 陇东学院农林科技学院,甘肃庆阳 745000 ^[3]

关键词冬小麦活性氧信号传导冷胁迫 Winter wheat Reactive oxygen species Signal transduction Cold stress

DOI 10.7606/j.issn.1004-1389.2023.09.001

发布时间 2023-08-28