全 文 ：磷脂酶 D啄缺失加剧 UV鄄B诱导的膜伤害
李摇 艳1,2, 田摇 波1,3*, 李唯奇1**
(1 中国科学院昆明植物研究所, 云南 昆明摇 650204; 2 中国科学院研究生院, 北京摇 100049;
3 中国科学院西双版纳热带植物园, 云南 昆明摇 650223)
摘要: 检测了拟南芥野生型 (WS) 及磷脂酶 D啄缺失突变体在 UV鄄B辐射下的膜脂分子变化, 并比较了二
者在紫外辐射下的膜脂含量、 双键指数及碳链长度的差异。 结果发现, 紫外辐射导致植株膜脂发生了降
解, 其中叶绿体膜脂 MGDG和 DGDG是膜伤害的主要作用靶点, 而且突变体中的膜脂降解比野生型剧烈。
上述结果说明磷脂酶 D啄的缺失会加剧紫外辐射诱导的膜伤害, 导致植株对紫外辐射更加敏感。
关键词: UV鄄B; 磷脂酶 D啄; 膜脂分子; 降解; 双键指数
中图分类号: Q 945摇 摇 摇 摇 摇 摇 文献标识码: A摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 文章编号: 2095-0845(2011)03-299-07
Suppression of Phospholipase D啄 Enhances the Membrane
Damage Induced by UV鄄B Irradiation
LI Yan1,2, TIAN Bo1,3*, LI Wei鄄Qi1**
(1 Kunming Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Kunming 650204, China; 2 Graduate University
of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3 Xishuangbanna Tropical Botanical Garden,
Chinese Academy of Sciences, Kunming 650223, China)
Abstract: The changes of molecular species in membrane lipids under UV鄄B irradiation in WS and PLD啄鄄knockout
plants were profiled with ESI鄄MS / MS based lipidomics. The content of membrane lipids, double bond index (DBI)
and carbon number of the fatty acid were examined in both of them. The results showed that UV鄄B irradiation induced
the degradation of membrane lipids, in which chloroplast membrane lipids such as MGDG and DGDG were the main
targets of membrane injury. In addition, the degradation of membrane lipid in PLD啄鄄def was more severe than that in
WS plants. The results suggested that suppression of PLD啄 enhanced membrane damage induced by UV鄄B irradiation.
Key words: UV鄄B; PLD啄; Membrane lipids; Degradation; Double bond index
摇 UV鄄B是太阳辐射中 280 ~ 320 nm 的中波紫
外线, 虽然只占太阳辐射的一小部分, 但却对生
物细胞有着极强的伤害效应: 增强 UV鄄B使 DNA
分子产生嘧啶二聚体 (Jansen等, 1998; Ries等,
2000), 破坏氨基酸结构导致蛋白和酶的失活
(Prinsze 等, 1990) 并且抑制蛋白合成 ( Jordan
等, 1994), 使膜脂过氧化从而导致膜脂结构和
功能的崩解 (Mishra和 Singhal, 1992; Murphy和
Vu, 1996)。 UV鄄B 增强还会影响一些生长激素
行使功能, 如导致 IAA 降解, 这已在向日葵幼
苗中得到证实 (Rose和 Tevini, 1995)。 在 UV鄄B
辐射增强的环境下, 许多植物的光合作用受到明
显抑制, 具体表现为叶绿素、 类胡萝卜素含量下
降 (Strid 等, 1990), 光合系统反应中心失活,
电子传递链功能下降 (Noorudeen 和 Kulandaive鄄
lu, 1982), PSII核心蛋白 D1, D2 的降解 (Bar鄄
植 物 分 类 与 资 源 学 报摇 2011, 33 (3): 299 ~ 305
Plant Diversity and Resources摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 DOI: 10. 3724 / SP. J. 1143. 2011. 10217
*
**
与第一作者同等贡献 (The author contributed equally to this work)
通讯作者: Author for correspondence; E鄄mail: weiqili@ mail. kib. ac. cn; Tel: 0871-5223025
收稿日期: 2010-11-29, 2010-12-29 接受发表
作者简介: 李艳 (1985-) 女, 在读硕士研究生, 主要从事植物逆境生理学研究。
bato等, 2000), Rubisco 羧化活性降低 ( Jordan
等, 1992)。 UV鄄B除了对这些重要的大分子有显
著影响外, 也会改变植物的个体形态。 前期的野
外及室内实验发现 UV鄄B辐射增强会使受试作物
出现矮化, 叶面积减小、 叶片厚度增加等现象
(Teramura, 1983; Cen和 Bornman, 1993)。 增强
UV鄄B辐射还会导致植物器官生长不均匀, 叶解
剖特征发生改变 (Barsig 和 Malz, 2000)。 紫外
辐射对植物的影响是一个多层次、 多因素的复杂
过程。
细胞膜主要由脂质和蛋白组成, 被认为是
UV鄄B 辐射伤害的主要作用靶位 ( Murphy,
1983)。 植物膜脂主要是磷脂、 糖脂、 硫脂和固
醇等, 其中磷脂和糖脂是膜脂的主要成分。 植物
细胞膜中的磷脂主要是磷酸甘油二酯, 包括磷脂
酰胆碱 (phosphatidylcholine, PC)、 磷脂酰乙醇
胺 (phosphatidylethanolamine, PE)、 磷脂酰甘油
( phosphatidylglycerol, PG )、 磷 脂 酰 丝 氨 酸
(phosphatidylserine, PS) 及磷脂酰肌醇 ( phos鄄
phatidylinositol, PI)。 糖脂主要是单半乳糖二酰
甘油 (monogalactosyldiacylglycerol, MGDG) 及双
半乳糖二酰甘油 ( digalactosyldiacylglycerol, DG鄄
DG)。 一些研究者提出 UV鄄B 诱导的光合作用受
抑制是由叶绿体膜结构的瓦解导致的 (Mantai
等, 1970; Brandle 等, 1977)。 目前关于辐射对
细胞膜系统的影响报道主要集中在膜系统组成变
化、 脂质过氧化及活性氧代谢方面等 (Wang
等, 2010; Predieri 等, 1995; Dai 等, 1997 )。
UV鄄B能够诱使超氧阴离子、 过氧化氢等自由基
的产生, 使膜脂过氧化, 导致膜结构变化, 从而
改变膜透性 (Murphy 等, 1990), 同时会抑制超
氧化物歧化酶 (SOD)、 过氧化物酶 (POD) 等
的活性, 使细胞清除活性氧的能力下降, 从而加
剧膜脂的过氧化反应。 除此之外, UV鄄B 辐射还
能改变膜脂质组成。 温室种植的小麦经紫外线 B
照射后膜脂肪酸分配比发生改变, 不饱和度指数
(IUFA) 下降, 膜的流动性降低以及丙二醛含量
升高 (杨景宏等, 2000)。 增强 UV鄄B 辐射还会
导致单半乳糖基二酰甘油 (MGDG) 含量下降,
但对二半乳糖基二酰甘油 (DGDG) 没有影响,
表明作为叶绿体膜主要组成成分的 MGDG 可能
是 UV鄄B 辐 射 的 作 用 靶 分 子 ( Predieri 等,
1995)。 综合前人的研究发现, UV鄄B 对膜系统
的影响研究主要集中在膜脂过氧化, 虽然也涉及
到膜脂组成但不够系统, 因此植物响应紫外胁迫
过程中膜脂分子的变化规律尚未可知。
磷脂酶 D ( phospholipase D, PLD) 是水解
磷脂的关键酶, 产物是水溶性的头基团和磷脂
酸。 植物磷脂酶由复杂的基因家族编码, 根据生
化性质和序列不同可将 PLD 分为 PLD琢、 茁、 酌、
啄、 着和 灼 (Wang, 2000)。 近年来磷脂酶 D啄 被
认为参与到多种细胞反应过程中。 研究表明
PLD啄可被油酸激活而且其在衰老组织中表达量
高于幼嫩组织 (Wang 和 Wang, 2001)。 在高盐
及脱水等逆境条件下 PLD啄 表达量都会增加
(Katagiri等, 2001)。 根据这些特性推测 PLD啄可
能与植物的抗性相关。 事实上很多研究也证明了
这点。 如 Li 等 (2004) 发现 PLD啄 敲除突变体
对冷害更为敏感, 而 PLD啄 过表达可以增强植物
的抗冷能力。 除此之外 PLD啄 还与植物的氧化胁
迫相关, 可被活性氧 H2O2激活并增强对 H2O2诱
导的细胞死亡抗性, PLD啄缺失突变体对 H2O2诱
导的细胞死亡更加敏感 (Zhang 等, 2003)。 可
以看出 PLD啄在对抗高盐、 脱水、 冷害、 过氧化
诱导细胞死亡方面有着很重要的作用, 但是
PLD啄是否以及如何在细胞响应紫外辐射代谢过
程中起作用尚未可知。
本实验以模式植物拟南芥 (Arabidopsis thali鄄
ana) 的野生型及 PLD啄缺失突变体为研究对象,
采用电喷离子化串联质谱方法 ( ESI鄄MS / MS,
electrospray ionization tandem mass spectrometry),
精确检测不同辐射时间下 150 多种膜脂分子含
量, 得出膜脂分子的系统变化规律。 比较了野生
型及 PLD啄缺失突变体的脂分子变化差异, 发现
PLD啄在细胞响应紫外辐射中也起到积极的作用。
1摇 材料与方法
1. 1摇 材料与处理
实验材料为土培法培养的野生型 (Wassilewskija eco鄄
type, WS) 拟南芥及 PLD啄 的 T鄄DNA 插入缺失型突变体
(Phospholipase D啄鄄deficient, PLD啄鄄def) (Zhang等, 2003)。
土壤吸水一天后, 将种子均匀散布在土壤表面, 转移至
温室培养, 日温 22益, 夜温 19益, 光强 120 滋mol·m-2·s-1,
光周期为 12 h, 湿度 45% ~ 50% 。 种植约 4 周后用于
003摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 植 物 分 类 与 资 源 学 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 第 33 卷
UV鄄B处理, 辐射强度为 8 滋w·cm-2。 紫外灯管发射的紫
外线经 0. 08 mm乙酰纤维素膜过滤后照射植物以消除紫
外线 C对植物产生的干扰。
1. 2摇 膜脂提取及测定
膜脂提取方法参考 Welti 等 (2002) 略作改进, 每
个处理 5 个重复。 取适量叶片立即放入 3 mL 75益 (预
热) 的异丙醇 (含 0. 01% BHT) 中 15 min, 加入 1. 5 mL
氯仿、 0. 6 mL蒸馏水, 室温摇床震荡 1 h后转移提取液。
向提取液中再加 4 mL氯仿甲醇混合液 (氯仿 颐 甲醇= 2 颐 1
含 0. 01% BHT) 置摇床过夜震荡直到叶片发白, 分别用
1 mL氯仿甲醇溶液清洗叶片两次, 以保证脂类转移充
分。 合并提取液后加入 1 mL 1 mol·L-1 KCl 摇动静置分
层, 弃去上清, 再加 2 mL蒸馏水分层弃上清。 下层液经
氮气浓缩干燥, 溶于 1 mL氯仿待测。 提取残渣在 105益
烘箱过夜烘干, 称干重。 采用电喷雾离子化串联质谱联
用技术 (ESI鄄MS / MS) 检测各脂类分子含量, 数据分析
方法参考 Welti等 (2002)。
1. 3摇 数据分析
使用 Q鄄test剔除 5 个重复中的异常值, 在 Microsoft
Excel 2003 计算平均值与标准差, 作图软件使用 Origin鄄
Pro7. 0。 T鄄test比较两组处理在 P<0. 05 水平上的差异显
著性并标注于图表中。
2摇 结果
2. 1摇 UV鄄B辐射导致拟南芥膜脂降解, PLD啄缺
失突变体中降解比野生型剧烈
我们检测了紫外辐照 0, 2, 4 和 8 h 下拟南
芥野生型和 PLD啄 缺失突变体的 11 类约 150 多
种脂类分子含量, 计算了总脂含量的相对变化。
紫外辐射下两种基因型的拟南芥总膜脂含量都呈
显著下降趋势 (表 1), 其中野生型在 2 h 的辐
射时间内膜脂含量降低最明显, 随着辐射时间延
长至 4 h, 膜脂含量反而有所升高。 最终辐射 8 h
后, 野生型的总脂只降低了 23% , 而突变体降
表1摇 紫外辐射在两种基因型的拟南芥中诱导总脂含量的相对变化
Table 1摇 Relative changes of total lipid under UV鄄B
irradiation in WS and PLD啄鄄def plants
Genotypes
Relative changes of total lipids (% )
Control 2 h 4 h 8 h
WS 100 54. 4依21. 5* 89. 7依24. 9 77. 3依31. 5
PLD啄鄄def 100 60. 4依37. 8摇 43依18. 4* 28. 2依7. 5*
数值为平均值依标准差 (n=4 或 5)。 *表示该值与对照有显著差
异 (P<0. 05)
Values are means 依S. D. (n=4 or 5) . “*冶 indicates that the value
is different from that of control (P<0. 05)
低了 72% 。 这些数据表明紫外辐照会导致拟南
芥膜脂发生降解, 而且缺失磷脂酶 啄的突变体膜
脂降解的更严重。
2. 2摇 叶绿体膜脂 MGDG 和 DGDG 是 UV鄄B 辐
射对膜伤害的主要作用靶点
植物的膜脂主要甘油脂组成, 包括了糖脂和
磷脂。 组成叶绿体的膜脂主要是糖脂 MGDG,
DGDG和磷脂 PG (Welti 等, 2002)。 叶绿体是
对紫外辐照较为敏感的细胞器 ( Strid 等,
1994)。 野生型拟南芥在辐射 2 h 后, DGDG 和
MGDG含量开始下降, 在整个检测过程中 DGDG
含量降低了 20% , MGDG 含量降低了 24% 。
PLD啄鄄def 突变体中, DGDG 含量降低了 71% ,
MGDG含量降低了 74% 。 辐照过程中, PG 在野
生型中没有发生显著变化, 而在 PLD啄鄄def 植株
中出现了显著下降 (表 2)。 上述数据说明紫外
辐照对叶绿体产生了伤害, 导致叶绿体膜脂发生
降解, 缺失磷脂酶 D啄 使得这个降解加剧, 其中
糖脂 DGDG 和 MGDG 对紫外辐射敏感, 而磷脂
PG不敏感。
2. 3 摇 紫外辐照诱导野生型植株 PA 含量升高,
而 PLD啄缺失突变体中 PA没有升高
PA是磷脂酶 D 催化水解磷脂的产物。 在拟
南芥中, 磷脂酶 D 家族有 13 个成员 (Wang 等,
2000), 不同的 PLD 可能参与不同生理响应。 我
们发现在野生型植株中, 紫外辐照诱导 PA 升高
了 3倍, 但是在 PLD啄 缺失突变体中, PA没有升
高 (图 1; 表 2)。 这说明紫外辐照诱导的 PA 升
高可能主要来自磷脂酶 D啄 介导的磷脂水解, 暗
示磷脂酶 D啄参与拟南芥响应紫外辐射的过程。
2. 4摇 在野生型中, 紫外辐照诱导的质外体主要
膜脂含量有降低后回升的过程, 而 PLD啄鄄
def突变体中膜脂含量持续下降
植物的质外体膜脂主要包括 PC、 PE、 PI 等,
其中以 PC、 PE含量最高, 占总磷脂的 75%以上
(Harwood等, 1998)。 野生型拟南芥在辐射 2 h
后 PC、 PE、 PI含量下降, 而在辐射 4 h 后这些
脂分子含量又显著升高, 达到与对照一致的水
平。 整个检测过程中 PC 含量降低了 47% 、 PE
降低了 41% 、 PI降低了 59% (表 2)。
PLD啄缺失突变体在 UV鄄B 辐射下, PC、 PE、
PI含量在整个检测过程中持续下降, 没有出现 4 h
1033 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李艳等: 磷脂酶 D啄缺失加剧 UV鄄B诱导的膜伤害摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
图 1摇 紫外辐射诱导的拟南芥膜脂分子变化。 数值为平均值依标准差 (n=4 或 5)
Fig. 1摇 Changes of lipid molecular species under UV鄄B irradiation in WS and PLD啄鄄def plants. Values are means依S. D. (n=4 or 5)
表 2摇 紫外辐射诱导的脂类含量相对变化
Table 2摇 Relative changes of lipid classes under UV鄄B irradiation in WS and PLD啄鄄def plants
Lipid classes Genotypes
Relative changes of lipid classes (% )
Control 2 h 4 h 8 h
DGDG WSPLD啄鄄def
100
100
摇 摇 46. 9 依 20a
摇 摇 51. 3 依 20. 9a
摇 摇 69. 6 依 18. 2a
摇 摇 50. 4 依 22. 5a
摇 摇 79. 6 依 3. 9a
摇 摇 29 依 7. 9a
MGDG WSPLD啄鄄def
100
100
摇 摇 54. 3 依 23. 6a
摇 摇 60. 1 依 43. 3
摇 摇 90. 6 依 26. 6
摇 摇 40. 2 依 18. 7a
摇 摇 75. 6 依 32. 7
摇 摇 25. 7 依 8. 7a
PG WSPLD啄鄄def
100
100
摇 摇 67. 8 依 14
摇 摇 88. 3 依 26. 2
摇 摇 99. 5 依 19. 8b
摇 摇 62. 6 依 13. 2a
摇 摇 84 依 39. 8
摇 摇 67. 7 依 15. 5a
PC WSPLD啄鄄def
100
100
摇 摇 55. 1 依 13. 7a
摇 摇 59. 8 依 17. 5
摇 摇 92. 7 依 19b
摇 摇 47. 3 依 18. 1a
摇 摇 53. 5 依 19. 9a
摇 摇 38. 8 依 7. 2a
PE WSPLD啄鄄def
100
100
摇 摇 43. 3 依 12. 8
摇 摇 57. 2 依 26. 3
摇 摇 125. 3 依 55. 7b
摇 摇 26. 3 依 10. 8ab
摇 摇 58. 9 依 8. 4
摇 摇 24. 6 依 9. 2a
PI WSPLD啄鄄def
100
100
摇 摇 38. 7 依 5. 1a
摇 摇 60. 1 依 28. 2
摇 摇 94. 1 依 31. 4b
摇 摇 27. 2 依 6a
摇 摇 41 依 19a
摇 摇 25. 1 依 9. 7a
PS WSPLD啄鄄def
100
100
摇 摇 57. 9 依 41. 4
摇 摇 102. 6 依 26. 6
摇 摇 101. 9 依 51
摇 摇 90. 4 依 23
摇 摇 46 依 20. 6
摇 摇 36. 4 依 8. 7a
PA WSPLD啄鄄def
100
100
摇 摇 38. 6 依 29. 2
摇 摇 40 依 33. 7
摇 摇 303. 2 依 134. 4b
摇 摇 22. 3 依 13
摇 摇 18 依 5
摇 摇 18. 9 依 11. 2
数值为平均值依标准差 (n=4 或 5)。 a表示该值与对照差异显著 (P<0. 05), b表示该值与辐射 2 h差异显著 (P<0. 05)
Values are means 依S. D. (n=4 or 5) . “a冶 indicates that the value is different from that of control (P<0. 05), “b冶 indicates that the value is dif鄄
ferent from that of 2 h
203摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 植 物 分 类 与 资 源 学 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 第 33 卷
恢复的现象。 最终辐射 8 h 后 PC 含量降低了
61% 、 PE降低了 75% 、 PI降低了 75% 。 这些证
据说明, 缺失磷脂酶 D啄 导致紫外辐照诱导质外
体膜脂降解加剧, 进一步暗示 PLD啄 在植物响应
辐照胁迫起正作用。
2. 5摇 紫外辐射导致膜脂双键指数的变化
细胞膜脂的流动性变化是植物响应环境变化
的主要策略之一。 植物主要通过调节膜脂脂肪酸
链双键数目来改变流动性。 双键数目增多, 膜脂
流动性提高; 双键数目减少, 流动性降低。 我们
通过膜脂分子的含量计算了膜脂的平均双键数
DBI ( double bond index) (Quartacci 等, 2001),
结果表明野生型的 MGDG、 PC、 PI 的双键数目
在紫外辐照下显著减少。 PLD啄 缺失突变体中的
MGDG和 PI也呈下降趋势 (表 3), 其它脂类分
子的双键指数保持不变。 双键指数反映的是脂肪
酸的不饱和度, 从数据中可以看出紫外辐射降低
了膜脂的不饱和度, 降低了膜脂流动性, 这与之
前的研究结果一致 (An等, 2000)。 但由于辐射
时间短, 多数膜脂分子的双键数目没有发生显著
改变。
2. 6摇 紫外辐射导致膜脂分子碳链的变化
除了膜脂不饱和度之外, 脂肪酸的碳链长度
也是膜脂流动性的决定因素。 为此我们计算了两
种基因型的拟南芥在紫外辐射下脂肪酸的平均碳
链长度。 结果显示野生型植株内, 占膜脂总量最
多的 DGDG与 MGDG 碳链长度都没有发生显著
变化 (表 4), 而突变体中 MGDG 碳链长度显著
增长。 其它含量较少的膜脂分子碳链长度呈下降
趋势或呈现波动。
3摇 讨论
我们的实验结果证实了紫外辐射会导致膜脂
(包括糖脂和磷脂) 降解。 MGDG 及 DGDG 是叶
绿体中含量最多, 也是降解最严重的膜脂分子。
紫外辐射导致植物光合能力下降很可能与这两种
脂分子的降解相关。 辐射下 DGDG 的含量变化
与 MGDG类似, 该结果与 Predieri (1995) 的报
道不同, 他的数据显示 UV鄄B 辐射不会降低矮生
西洋梨 (Pyrus communis L. ) 中的 DGDG 含量。
这种差异可能是植物材料不同所致。
我们通过比较两种基因型的拟南芥在紫外辐
射下的脂类变化发现, 虽然二者脂类含量都呈下
降趋势, 但变化模式不同。 野生型拟南芥膜脂分
子含量在辐射 4 h 后有短暂的回升, 而 PLD啄 缺
失突变体膜脂分子含量持续下降, 没有出现伤害
表 3摇 紫外辐射诱导的脂类双键指数变化
Table 3摇 Changes of double bond index (DBI) in lipid classes under UV鄄B irradiation
Lipid classes Genotypes
Relative changes of lipid classes (% )
Control 2 h 4 h 8 h
DGDG WSPLD啄鄄def
5. 15 依 0. 07
5. 22 依 0. 08
5. 10 依 0. 11
5. 26 依 0. 09
5. 17 依 0. 05
5. 15 依 0. 13
5. 02 依 0. 12
5. 12 依 0. 15
MGDG WSPLD啄鄄def
5. 90 依 0. 01
5. 90 依 0. 01
5. 89 依 0. 01
5. 90 依 0. 01
5. 89 依 0. 01
5. 89 依 0. 02
5. 87 依 0. 01*
5. 88 依 0. 00*
PG WSPLD啄鄄def
3. 15 依 0. 18
3. 28 依 0. 07
3. 14 依 0. 11
3. 34 依 0. 10
3. 19 依 0. 08
3. 13 依 0. 17
3. 00 依 0. 09
3. 07 依 0. 21
PC WSPLD啄鄄def
4. 06 依 0. 11
4. 07 依 0. 07
3. 92 依 0. 10
4. 05 依 0. 15
3. 84 依 0. 01*
3. 98 依 0. 07
4. 05 依 0. 17
3. 97 依 0. 09
PE WSPLD啄鄄def
3. 62 依 0. 27
3. 58 依 0. 11
3. 60 依 0. 17
3. 41 依 0. 17
3. 46 依 0. 05
3. 55 依 0. 31
3. 73 依 0. 24
3. 52 依 0. 23
PI WSPLD啄鄄def
2. 95 依 0. 05
2. 94 依 0. 05
2. 79 依 0. 07*
2. 87 依 0. 05
2. 72 依 0. 02*
2. 76 依 0. 07*
2. 90 依 0. 07
2. 84 依 0. 03*
PS WSPLD啄鄄def
2. 65 依 0. 11
2. 73 依 0. 15
2. 61 依 0. 26
2. 57 依 0. 11
2. 65 依 0. 09
2. 57 依 0. 25
2. 62 依 0. 10
2. 56 依 0. 11
PA WSPLD啄鄄def
3. 63 依 0. 25
3. 25 依 0. 32
3. 59 依 0. 53
3. 52 依 0. 19
3. 58 依 0. 18
3. 51 依 0. 13
3. 45 依 0. 88
3. 27 依 0. 29
数值为平均值依标准差 (n=4 或 5)。*表示该值与对照有显著差异(P<0. 05)
Values are means 依S. D. (n=4 or 5) . “*冶 indicates that the value is different from that of control (P<0. 05)
3033 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 李艳等: 磷脂酶 D啄缺失加剧 UV鄄B诱导的膜伤害摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 4摇 紫外辐射诱导的脂分子平均碳链长度变化
Table 4摇 Changes of average carbon number of fatty acids in lipid classes under UV鄄B irradiation in WS and PLD啄鄄def plants
Lipid classes Genotypes
Relative changes of lipid classes (% )
Control 2 h 4 h 8 h
DGDG WSPLD啄鄄def
35. 34 依 0. 03
35. 33 依 0. 06
35. 29 依 0. 13
35. 37 依 0. 04
35. 35 依 0. 02
35. 32 依 0. 05
35. 29 依 0. 05
35. 31 依 0. 11
MGDG WSPLD啄鄄def
34. 19 依 0. 04
34. 16 依 0. 02
34. 22 依 0. 03
34. 18 依 0. 06
34. 18 依 0. 01
34. 21 依 0. 06
34. 20 依 0. 04
34. 24 依 0. 03*
PG WSPLD啄鄄def
33. 89 依 0. 05
33. 95 依 0. 00
33. 91 依 0. 02
33. 92 依 0. 02*
33. 92 依 0. 02
33. 92 依 0. 02*
33. 91 依 0. 02
33. 90 依 0. 04*
PC WSPLD啄鄄def
35. 22 依 0. 03
35. 22 依 0. 06
35. 12 依 0. 06*
35. 26 依 0. 09
35. 20 依 0. 06
35. 20 依 0. 08
35. 27 依 0. 07
35. 23 依 0. 09
PE WSPLD啄鄄def
35. 11 依 0. 07
35. 16 依 0. 04
35. 14 依 0. 09
35. 08 依 0. 03*
35. 25 依 0. 07*
35. 12 依 0. 07
35. 31 依 0. 06*
35. 16 依 0. 06
PI WSPLD啄鄄def
34. 27 依 0. 03
34. 26 依 0. 06
34. 14 依 0. 04*
34. 24 依 0. 02
34. 19 依 0. 05*
34. 14 依 0. 02*
34. 27 依 0. 02
34. 24 依 0. 04
PS WSPLD啄鄄def
40. 80 依 0. 78
40. 92 依 0. 73
39. 97 依 1. 17
39. 48 依 0. 39*
39. 74 依 0. 15*
39. 29 依 0. 08*
40. 64 依 0. 60
39. 57 依 0. 78*
PA WSPLD啄鄄def
34. 73 依 0. 28
34. 44 依 0. 21
34. 77 依 0. 42
34. 54 依 0. 31
34. 93 依 0. 15
34. 71 依 0. 21
34. 69 依 0. 62
34. 48 依 0. 23
数值为平均值依标准差 (n=4 或 5)。*表示该值与对照有显著差异(P<0. 05)
Values are means 依S. D. (n=4 or 5) . “*冶 indicates that the value is different from that of control (P<0. 05)
恢复的现象。 推测野生型植株辐射 4 h 脂分子含
量上升可能是由于植物体内存在一种适应恢复机
制, 通过不断合成新的脂分子补充短时间 UV鄄B
辐射造成的损失, 突变体植株丧失这种功能导致
脂分子含量的持续降低。 所以我们认为 PLD啄 敲
除会加剧紫外辐射诱导的膜伤害, 即 PLD啄 在紫
外诱导的膜脂降解过程中起到正作用。 此前有研
究发现 PLD啄缺失突变体对过氧化氢诱导的氧化
胁迫更加敏感 (Zhang 等, 2003), 所以我们推
测 PLD啄在植物响应氧化胁迫过程中起到非常重
要的作用。
植物膜脂双键数目及脂肪酸碳链长度被认为
是影响膜流动性的主要因素。 在本实验中两种基
因型的拟南芥在紫外照射下大部分脂分子的双键
指数和碳链长度并没发生显著性改变, 可能是由
于双键的积累与碳链的增长是一个缓慢的过程,
而我们的处理时间最长是 8 h, 不足以产生显著
变化。
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