水稻ICL的抗铝性机理研究课件

1、 专 业： 生物化学与分子生物学 研究方向： 植物抗逆分子生物学研究生姓名： 导 师： 研究员水稻ICL的抗铝性机理研究 专 业： 研究背景实验进展后期实验安排研究背景水稻，Oryza sativa L.是主要的粮食作物，产量居世界第三。禾本科中最抗铝的作物之一。其抗性机制至今仍不完全清楚。Oryza sativa L水稻，Oryza sativa L.是主要的粮食作物，产量居铝毒对植物的危害抑制根分生组织细胞分裂，干扰DNA的复制破坏细胞膜结构和降低ATP酶活性影响多种养分的吸收抑制豆科植物根瘤固氮铝毒对植物的危害抑制根分生组织细胞分裂，干扰DNA的复制破坏Al(OH)3三水铝矿Al(OH)

2、 2+Al(OH)2+Al 3+Al（OH）4-铝硅酸盐.pH55pH7pH=7pH7Different States of Al in different pHAl(OH)3Al(OH) 2+Al 3+Al（OH）4-pDifferent States of Al in different pHDifferent States of Al in diff植物抗铝机制分泌小分子有机酸根中钝化地上部分积累分泌粘性物质提高根际pH分泌出OH或 HC03，使根际pH升高 ，如小麦对铝离子进行配（鳌）合，因此使铝阻滞在黏胶层中，如高粱根分泌的小分子有机物与铝配（螯）合减少了铝到达根细胞质膜的数量，从而

3、减少了根系对铝的吸收 ，如小麦使其中绝大部分铝滞溜在根部的非生理活性部位中，如水稻、小黑麦本身组织具有较强的耐铝能力，将铝分布在膜外自由空间或液泡中而实现高浓度铝的抗性，如茶树、枫树 植物抗铝植物抗铝机制分泌小分根中钝化地上部分泌粘提高根际pH分泌出OAluminum resistance mechanism根系分泌粘性物质根中钝化Aluminum resistance mechanism根ICL - （异柠檬酸裂解酶） in Glyoxylate cycle 乙醛酸循环中的关键酶；参与有机酸的代谢；在植物抗逆反应中有着积极作用ICL - （异柠檬酸裂解酶） in Glyoxylate ICL

4、研究进展生存紧急代谢条件下诱导表达种子厌氧条件下被诱导表达ICL参与草酸等物质的产生而参与抗铝回补乙醛酸以支援光呼吸代谢ICL与抗逆ICL研究进展生存紧急代谢条件下诱导表达种子厌氧条件下被诱导酶活酶活Phenotypics of aluminum processing1 mM Al for 12 days1 mM Al for 4 days 苗长至一叶一芯后开始处理，木村B加Al为处理，pH为4.2种子发芽后，根长2cm左右开始处理，处理同上Phenotypics of aluminum procesRoot growth index - Roots lengthLong-term proce

5、ssingShort-term processingRoot growth index - Roots lengRoot growth index - Long-term processingRoot diameterTatol root lengthRoot volumeRoot surface areaCK- 0 mM AlAl- 1mM AlRoot growth index - Long-term 抗铝Root lengthRoot diameterRoot surface areaRoot volumeMechanism ICL抗铝Root lengthRoot diameterRo

6、otGlyoxylate cycle oxalate乙醛酸循环中涉及到了苹果酸、草酸、柠檬酸、琥珀酸等有机酸的代谢Glyoxylate cycle oxalate乙醛酸循环中Over ICLWTorganic acidOver ICLWTorganic acidHPLC- StandardHPLC- StandardHPLC-SampleMalateBlack- WTBlue - 3-2HPLC-SampleMalateBlack- WTOrganic acid - Malate（ Endogenous）Long-term processingShort-term processingMala

7、teOrganic acid - Malate（ EndogenGlyoxylateShort-term processingGlyoxylateShort-term processinOrganic acid - Long-term-（ Endogenous）OxalateCitrateOrganic acid - Long-term-（ EndOrganic acid - Short-term-（ Secretions）MalateOxalateCitrateOrganic acid - Short-term-（ SeOrganic acid - Short-termMalate Endogenous SecretionsOrganic acid - Short-termMalat短期处理内源有机酸有机酸的总体验证酶活动态测定HPR相关实验 长期处理有机酸分泌物FuturePlanning of experiment短期处理内源有机酸有机酸的总体验证酶活动态测定HPR相关实验请各位老师以及同学指导！Thank you ！请各位老师以及同学指导！10 days old19 days old10 days old19 days old有机酸提取方法内源有机酸-按照俞乐等2002年文章分泌物-用0.5 mM的氯化钙溶液进行收集。收集以后提取干燥、去阳离子、再干燥，最后用HPLC