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硕士论文-发育过程中‘红灯’樱桃果实Ca2+-ATPase的活性变化及其亚细胞定位，共57页，34739字

摘 要

Ca2+ -ATPase 在生物体内具有重要的生理功能。质膜 Ca2+-ATPase 被认为是质膜上唯

一的主动转运 Ca2+的运输系统，是驱动 Ca2+跨膜运输的动力。植物细胞通过调节 Ca2+-

ATPase 的活性使胞质的 Ca2+保持在一定的水平。Ca2+ -ATPase 在参与信号转导、离子运

输、对逆境胁迫的反应与适应方面发挥重要的作用。

本文以‘红灯’樱桃为试材，研究了发育过程中樱桃果实细胞溶质 Ca2+-ATPase 和

微粒体膜 Ca2+-ATPase 的活性变化及外源 IAA、GA 和 ABA 对 Ca2+-ATPase 活性的影响 。

结果表明：发育早期，樱桃果实的细胞溶质 Ca2+-ATPase 和微粒体膜 Ca2+-ATPase 活性

随发育进程逐渐增加，发育后期 Ca2+-ATPase 活性有所下降。樱桃果实 IAA 和 GA 的含

量变化相类似，均呈现先下降后上升的趋势，ABA 在盛花后 14 d 和 35 d 含量最高。相

关分析表明：发育过程中 GA 与 Ca2+-ATPase 活性间存在显著的正相关关系，而 IAA 和

ABA 与 Ca2+-ATPase 活性间均不存在显著的相关性。外源激素孵育试验 也表明 GA 和

ABA 对发育前期和发育后期樱桃果实的细胞溶质 Ca2+-ATPase 和微粒体膜 Ca2+-ATPase

活性均有显著的诱导作用，而 IAA 对发育前期和发育后期樱桃果实 Ca2+-ATPase 活性无

显著的诱导作用。

应用磷酸铅沉淀技术，研究了‘红灯’樱桃果实发育过程中果肉细胞的 Ca2+-ATPase

亚细胞定位及其与细胞超微结构的关系。结果表明，发育早期的樱桃果实，其细胞超微

结构比较清晰，细胞质致密，可见主要的细胞器和中央大液泡。随着果实的发育，果肉

细胞的淀粉粒数量有显著增加。发育后期的樱桃果实，细胞质弥散在液泡中，细胞壁的

通透性下降。在整个发育过程中，果实的维管束组织，如筛管/伴胞复合体以及细胞器等

的超微结构无显著性的变化。本试验结果还表明，发育早期的樱桃果实，果肉细胞的

Ca2+-ATPase 分布均匀，随着果实的生长发育，Ca2+-ATPase 分布的密度有所增加，但在

发育后期却略有下降。从 Ca2+-ATPase 的亚细胞分布规律可以看出，大多数 Ca2+-ATPase

主要定位于细胞质膜上。

关键词：樱桃；果实；激素；Ca2+-ATPase；亚细胞定位

目录

摘 要................Ⅰ

英文摘要……………………Ⅱ

缩略语表……………………Ⅳ

第一部分 文献综述.............1

1 果实内钙的功能................1

1.1 钙信使系统..1

1.2 钙对细胞内酶活性的调控作用.......2

2 ATP酶............. 2

2.1 ATP酶的分布.................3

2.2 ATP酶的分类.................3

2.2.1 H+-ATPase..3

2.2.1.1 H+-ATPase 的基本性质.............. 3

2.2.1.2 H+-ATPase 的生理功能.............. 3

2.2.2 Na+-K+-ATPase............ 4

2.2.3 Ca2+-ATPase................. 4

2.2.3.1 Ca2+-ATPase 的类型. 5

2.2.3.2 Ca2+-ATPase 的结构特征............5

2.2.3.3 Ca2+-ATPase 参与信号转导........6

2.2.3.4 Ca2+-ATPase 参与离子运输........6

2.2.3.5 Ca2+-ATPase 参与植物细胞对逆境胁迫的反应与适应. 6

2.2.3.6 Ca2+-ATPase 与果实成熟衰老的关系.......... 7

3 果实内激素的调控作用. 7

3.1 激素的分类及其生理功能............ 7

3.2 激素对钙的调节作用.. 8

3.3 激素对 ATP 酶的调节作用........... 8

4 果实的超微结构及其亚细胞定位... 9

4.1 果肉组织结构的变化... 9

4.2 细胞壁结构的变化.... 10

4.3 细胞亚显微结构的变化.............. 11

4.4 细胞间隙的变化........ 12

4.5 ATP 酶的亚细胞定位. 13

5 本研究的目的和意义......13

第二部分 外源激素对‘红灯’樱桃果实 Ca 2+-ATPase 活性的影响.......14

1 材料与方法.. 15

1.1 材料........... 15

1.2 外源激素孵育实验...... 15

1.3 酶液的制备及 Ca 2+-ATPase 活性测定.........15

1.4 激素含量的测定........ 16

2 结果与分析. 17

2.1 樱桃果实生长发育动态.............. 17

2.2 樱桃果实 Ca 2+-ATPase 活性的变化.............17

2.2.1 樱桃果实细胞溶质 Ca2+-ATPase 活性的变化............17

2.2.2 樱桃果实微粒体膜 Ca2+-ATPase 活性的变化............18

2.3 樱桃果实激素含量的变化.......... 19

2.4 发育过程中樱桃果实激素含量与 Ca 2+-ATPase 活性间的相关性 20

2.4.1 发育过程中樱桃果实激素含量与细胞溶质 Ca 2+-ATPase 活性间相关性.... 20

2.4.2 发育过程中樱桃果实激素含量与微粒体膜 Ca 2+-ATPase 活性间相关性.... 20

2.5 外源激素对 Ca 2+-ATPase 活性的影响.........21

2.5.1 外源激素对细胞溶质 Ca2+-ATPase 活性的影响........21

2.5.2 外源激素对微粒体膜 Ca2+-ATPase 活性的影响........21

3 结论与讨论. 22

3.1 ‘红灯’樱桃果实发育过程中 Ca 2+-ATPase 活性变化与果实衰老的关系.........22

3.2 ‘红灯’樱桃果实生长与内源激素的关系...... 23

3.3 外源激素对‘红灯’樱桃果实 Ca2+-ATPase 活性的调控作用..........24

第三部分 “红灯”樱桃果实 Ca 2+-ATPase 的亚细胞定位.... 25

1 材料与方法. 26

1.1 材料与处理................ 26

1.2 方法...........26

2 结果与分析. 27

2.1 发育初期‘红灯’樱桃果实的超微结构及 Ca2+-ATPase 的亚细胞定位............ 27

2.2 发育中期‘红灯’樱桃果实的超微结构及 Ca2+-ATPase 的亚细胞定位............ 27

2.3 发育晚期‘红灯’樱桃果实的超微结构及 Ca2+-ATPase 的亚细胞定位............ 28

3 讨论..............35

3.1 Ca 2+-ATPase 的定位分布与功能. 35

3.2 Ca 2+-ATPase 在樱桃果实发育过程中的活性变化......... 36

结论37

参考文献......... 38

致谢45

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