植物细胞程序性死亡的研究.doc

植物细胞程序性死亡的研究 1994年, Greenberg等首先明确提出植物细胞程序性死(Progra mmed cell death, PCD)这一概念,他描述了拟南芥acd2突变体植株在没有病原体侵染的条件下能自发形成病,并具有动PCD的典型特征。随着研究的深入,人们发PCD在植物的生长发育过程中普遍存在,如在木质部、胚。另外,在与环境的相互作用过程中也PCD,如Sujin对一温敏胞质不育水稻作了透射电TUNEL ( terminal deoxynucleotidyl transferase2media2ted dUTP nick end labeling)分析,发现不育株的花药绒毡层, PCD在植物的正, 这引起：植物PCD。PCD 是植物生长过程中重要的生理组成部分，PCD 相关的研究进展做一扼要综述。1 病原体与植物PCD(真菌、细菌和病毒)感染时往往会发生过敏hypersensitive response，HR）：一方面。现有研究结果表明，植HR 中的细胞死亡往往表现出PCD 的典型特征。例如，Wakabayashi 等发现，生菜感染细菌后，细胞线粒体会增大，出PCD 的症状，细胞质内空泡化增加，使细胞丧失功Olszak 等用细菌侵染拟南芥突变体acdll 后发现，拟南芥AtFMO 基因蛋白的表达既可以激活细胞的防御系统，又可以PCD 现象，但并不是细胞发生PCD 现象所必需2 低氧与植物PCDPCD现象。He 等研究表明，Ca2+ 和蛋白质磷酸化与植物通气组织Ca2+ 通道抑制剂和蛋白质磷酸Ca2+ 螯合物EGTA 和蛋白激酶抑制剂都能防止细胞死亡。Xiong 等报道，玉米根尖细胞在淹水24 小时后细胞核出现明PCD 现象的超微结构如质膜的变化，但并没有检测到DNA ladder 等PCD 现象，由此推测，淹水条件下玉米PCD 现象，也类3 温度与植物PCDKoukalova 等DNA 带、PCD 特征。何文锦等发现，低温胁迫下PCD 特征，且组培苗细Zuppini 等研究表明，大豆悬浮44℃下处理2h，经过24h 恢复后进行HO/PI 双染发现50%的细胞染色质凝集，20%的细胞被碘化丙啶(PI)染色，并TUNEL 检测呈阳性，说明细胞发生PCD 使DNA 降解。Doyle 等研究表明，在55℃条件下，拟南芥悬浮细胞发生了apoptotic-like（AL）PCD 现象，其程度受光照、叶绿体、活性氧ROS）以及一些相关的核蛋白的共同调控。4 金属盐离子与植物PCDAl）、镉（Cd）、铁（Fe）等均能诱导植物发PCD 现象。Panda 等报道，用50μM/L 的铝处理烟草悬浮18h 出现了细胞色素c 泄漏、ATP 含量下降、线粒体膜结DNA 片段化等现象。Wang 等对烟草悬浮细胞Bcl-2 的同源基因Ced-9 基因表达可提高烟草抵抗Zhang 等研究表明，400μmol/L 的铁离子能IR64 根尖细胞发生PCD 现象，并引起了SOD、PODCAT 含量的显著变化。5 药物与植物PCDPCD 的研究也很多。任丽梅等研究PCD 特征，并且随着过氧化氢浓度的增加以及处理时间Yakimova 等发现，乙烯本身不PCD，但却能促进镉介导的西红柿悬浮PCD 现象。Shkute 等则认为，DNA 甲基化抑制剂5- 氮杂胞苷（5-Azacytidine）可以抑制暗培养导致的大麦第一片PCD 现象。6 水分与植物PCD以苹果属抗旱能力较强的八棱海棠和较弱的平PCD 特征，由此表明，水分胁迫能诱导苹果属植物发PCD 现象，其中八棱海棠PCD 发生的时间长于平邑甜茶。用聚乙二醇对苹果属植物平邑甜茶和新疆野苹果PCD 现象，并且在PCD 发生过程中叶片中Caspase-3 蛋白酶的产生。沈嘉和张振文用聚乙二醇PCD 现象，由此说明干旱PCD 现象。7 光照辐射与植物PCDUltraviolet）等可以诱导植物发生PCDDanon 等报道了过量的UV-C 照射能引起PCD 现象。Zhang 等进一步研究发UV-C 照射引起拟南芥细胞发生PCD 现象的过Caspase-3-like 蛋白酶活性起到了关键作用，并开创了一Caspase-3-like 蛋白酶活性的FRETFluorescence Resonance Energy Transfer）方法。此外，在水稻中Su 等也报道，1500μJ/m2 的紫外线UV-B 照射处理下，与动PCD 相关基因蛋白OsPDCD5 表达量8 结语PCD）在植物生长发育和抵抗逆境方面PCD 是维持细胞数量平衡的重PCD 有形态建成和去除无用组织细胞的作。PCD 来度过不良环境，这是植物在进化过程中PCD 的发生机制，阐明植物生长发育的本质及环境因PCD 的自身调控机理，对控制植物病害的发生、PCD 研