动物源活性肽调节拟南芥生长的活性及机理研究

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目前所使用的植物生长调节剂大都具有一定的毒性,由此引发了一系列的食品安全问题。因此,开发出新型安全无毒的植物生长调节剂是社会所需。本课题以活性肽HS6作对比,研究动物源活性肽Y7调节拟南芥生长的活性,并在基因水平和蛋白水平上初步探讨其调节拟南芥生长的作用机理。首先,纯化化学合成法制备的活性肽Y7。其次,采用培养皿滤纸法测试活性肽促进拟南芥生长的功效。实验结果表明Y7和HS6能够有效的提高拟南芥种子的发芽率、活力、根和苗的生长等。Y7和HS6促进拟南芥种子萌发和生长效果的最适浓度分别为0.00001 mg/L和0.0001 mg/L,种子活力增幅分别达58.91%和39.87%,苗长的增长率分别达到了 39.96%和22.10%,根长、发芽率等指标也有明显的增长。综上所述,与其他植物生长调节剂相比,生物活性肽的作用效果更好。第三,在基因水平上,此部分通过半定量PCR和实时荧光定量PCR的方法,分析动物源活性肽和其他植物生长物质处理的拟南芥种子的生长素调节因子IAA1、ARF19和SAUR-AC1的表达量。半定量PCR的结果发现,Y7、HS6、IAA和GA3处理的拟南芥的生长素调节因子的表达量都有所提高。为了更准确的了解活性肽对各调节因子表达量的影响,进行了实时荧光定量PCR,其结果显示经过Y7处理的拟南芥,三种生长素调节因子的表达量是对照组(CK)的3.26倍、6.32倍和3.90倍;HS6处理的拟南芥,三种生长素响应因子是对照组的1.49倍、4.74倍和1.97倍。因此,动物源活性肽Y7可以通过调节植物生长素的水平来促进植物萌发和生长。第四,在蛋白和抗氧化酶活力上,本部分通过进行测定Y7和HS6对拟南芥种子萌发过程中可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD和CAT活性变化,初步分析其促生长的机制。结果表明,Y7培养拟南芥种子的可溶性蛋白含量最佳效果可高达0.494 gprot/L,SOD、POD和CAT的最佳效果分别高达 127.24 U/mgprot、31.47 U/mL 和 17.20 U/mgprot;HS6 处理组的可溶性蛋白含量、SOD、POD 和 CAT 的最佳效果分别为 0.458 gprot/L、117.76U/mgprot、28.53 U/mL 和 13.68 U/mgprot。第五,作为具有植物激素效应的动物源活性肽Y7,通过生物信息学分析其理化性质和二级结构等,从理论上初步推测动物源活性肽Y7在拟南芥中的受体可能是位于细胞膜上的类受体蛋白激酶(RLKs),从而调控拟南芥的激素信号传导和生长发育。
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