本试验以番茄幼苗为材料，采用过氧化氢（H2O2）清除剂二甲基硫脲(DMTU)和H2O2合成抑制剂二甲基苯碘（DPI），研究H2O2在氯化血红素-β-环糊精包合物（β-CDH）诱导番茄幼苗侧根发生的作用，并对RBOH1、SlCDKA1、SlCYCA2;1等相关侧根发生基因的表达进行了定量分析。实验结果显示（1) H2O2清除剂DMTU和H2O2合成抑制剂DPI可以抑制β-CDH 和H2O2对番茄侧根发生的诱导效应；（2）β-CDH 和H2O2诱导的RBOH1、SlCDKA1、SlCYCA2;1等相关侧根发生基因能够被DMTU和DPI所阻断。综上结果表明H2O2可能参与氯化血红素-β-环糊精包合物诱导的番茄侧根发生。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法3
1.1 实验材料 3
1.2 实验试剂 3
1.3 处理3
1.4番茄侧根的测量4
1.5 RNA的提取4
1.6定量RTPCR4
1.7数据处理4
2 结果与分析4
2.1 H2O2参与βCDH介导番茄侧根的发生5
2.2 DMTU和DPI逆转βCDH和H2O2诱导番茄侧根发生的细胞周期基因表达8
3讨论 9
致谢9
参考文献10
过氧化氢在氯化血红素β环糊精包合物介导番茄侧根发生过程中的作用
引言
引言
植物根系是植物体的一个重要组成部分 ,植物体正常生命活动需要的水份和矿质营养都是由根系从土壤中吸收而来, 同时根系对植物体具有机械支撑作用。植物根部的形态是由植物的主根和侧根的疏密程度所决定，并且植物在特殊环境中，其根部的形态是其是否能够存活的主要影响因素之一。在植物生长的过程中，侧根的数量并不是在生长前就已经决定的，而是植物受其周围环境的影响，从而“决定”其根的形成[1]。营养物质是影响侧根形成的主要信号之一，它能够影响根的生长。在土壤或者其它生长介质中，侧根会在营养富集区优先形成[2]。
侧根是有根的内部组织形成的， *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
起源于和原生木质部邻接的中柱鞘细胞，其中静止的休眠细胞经脱分化形成侧根原基。侧根原基的分裂分化以及细胞的伸长使侧根出现在主根的表皮。侧根原基发生可以分成两个阶段：早期的平周分裂持续到侧根原基生长到三个到五个细胞层；后期形成根原基，并伴随其分裂和生长，逐渐分化形成功能的分生组织，主根上出现生长点和根冠。番茄的侧根发生早期的次序和拟南芥相似。番茄侧根的形成起源于木质部中柱鞘细胞的横向分裂；经过子细胞继续对称和不对称分裂，进而形成原基。
氯化血红素（Hemin）是血红素（Heme）的氯代物，同时也是血红素加氧酶1的诱导剂，它的基本结构是有吡咯组成的卟吩，带上侧侧链后形成卟啉，加一份子亚铁构成铁卟啉化合物，再由氯离子取代其中的氢氧根离子即为氯化血红素。氯化血红素是从猪、牛血中提取的天然生物铁源之一[3]，也是生产天然补铁食品、药品、保健品、化妆品的首选原料。在生物学方面也是一种具有调节植物生长效应的化合物。大量实验表明，氯化血红素能够诱导植物侧根的发生，但由于其对光照敏感且溶解性极差，在实际应用中需要配合使用二甲基亚砜（DMSO），能造成血管和肝肾毒性等危害。来进行预溶解，在大田实践中不仅增加了生产成本，也会对环境造成污染。因此，有必要对氯化血红素分子的结构做适当的改进，使其更加适应实践的需要。研究发现利用β环糊精（βCD）对氯化血红素和β胡萝卜素进行包埋制取氯化血红素β环糊精包合物（βCDH）可以克服这些问题。经过β环糊精包合之后形成氯化血红素β环糊精包合物（βCDH），在物理性质方面得到改善，并且相关的研究发现βCDH和Hemin一样具有缓解氧化伤害，促进植物的生长以及对植物根系的发育等方面的作用。
2012年Lin[4]在对黄瓜不定根形成的研究过程中发现，如果使用0.1 μΜ β CDH对已经清除内源生长素的黄瓜幼苗进行处理，与未清除内源生长素的黄瓜幼苗具有同样的生长结果，都能够诱导其产生不定根。因此βCDH能起到像生长素一样的效应—诱导黄瓜不定根的产生。
过氧化氢（H2O2）是植物细胞代谢过程中产生的一种活性氧，研究表明，H2O2参与植物根系生长和不定根形成。H2O2是植物细胞代谢的正常产物，同时也是植物体内重要的信号分子，植物通过产生过量H2O2来作为信号转导响应环境胁迫，以应对各种生物以及非生物胁迫。H2O2在植物生理生化和基因表达过程中发挥着十分重要的作用，如如系统获得抗性（SAR）和高度敏感抗性（HR），细胞衰老和程序化死亡（PCD），气孔关闭，根的向地性，根和侧根的生长，细胞壁的发育，柱头和花粉粒间的关系等[5]。
植物呼吸爆发氧化酶（respiratory burst oxidase homologue，Rboh）又称NADPH氧化酶，是植物H2O2的主要来源之一，受Rboh基因调控。同时，Rboh基因的突变会导致根和根毛的生长受抑制，使植株中侧根的数目和密度降低[6]。SlCDKA1、SlCYCA2;1基因是几个具有代表性的细胞循环调节基因，已有实验证明其受βCDH正调控[7]。周期蛋白（Cyclins）和细胞周期蛋白依赖的蛋白激酶（Cyclin Dependent Kinases，CDK）是控制细胞分裂的两个重要因子，细胞周期基因通过控制转录，调节生长素作用于侧根起始细胞中细胞周期基因的G1/S期的检查点，从而控制侧根的发生[8]。
李师翁[9]等发现外源H2O2具有促进绿豆不定根形成与生长的作用，并且当同时使用H2O2清除剂或抑制剂对绿豆进行时，不定根的形成会同时受到抑制。此外，石钰嵘[10]发现在5 mM NaCl诱导番茄侧根发生的过程中，需要H2O2的参与，且H2O2具有浓度依赖效应。H2O2可能是参与生长素诱导的不定根及侧根形成的重要信号转导分子。因此，进一步开展H2O2调控植物生长发育的研究将有助于进一步了解这种新型植物信号分子的作用范畴，并探究其作为植物信号分子的作用机制，从而为了解植物生长发育机理、增强植物抗逆生产实践等方面提供一定的理论依据。番茄作为一种重要的经济作物，不但营养丰富，风味特殊，而且还具有减肥瘦身、消除疲劳、增进食欲、提高对蛋白质的消化、减少胃胀食积等功效。同时番茄在侧根发生研究中是很好的模式植物，十分具有代表性。本文初步研究和探讨了在番茄侧根发生中，H2O2与βCDH的关系，以及βCDH在番茄侧根发生过程中的作用和机理。此研究将进一步加深人们对H2O2在植物信号传导中的认识，并使βCDH更有助于指导生产实践。
1 材料与方法

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