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鞘脂(Sphingolipids)是含有长链鞘样碱基骨架的一类结构复杂的脂类分子，在哺乳动物和酵母中鞘脂及其代谢产物是重要的信号分子。近几年才开始对植物中的鞘脂进行研究，目前植物鞘脂的功能还不十分清楚，然而最近的研究发现鞘脂及其代谢产物在植物中也起着很重要的信号作用。神经酰胺是鞘脂的基本结构单位，是最简单的鞘脂，也是鞘脂代谢途径的中心分子。随着鞘脂在动物和酵母中的深入研究发现，神经酰胺及其衍生物不仅是细胞膜结构的重要组成成分，还是一类很重要生物活性分子，它们作为第二信使参与调节细胞的生长、分化、衰老和程序性细胞死亡等许多重要的信号转导过程。神经酰胺的代谢受多种酶的调控，一些与神经酰胺相关的酶已经报道。神经酰胺通过神经酰胺酶水解生成脂肪酸和长链基团，它是以神经酰胺为中心的鞘脂代谢途径的重要组成部分。目前为止，动物和酵母方面关于神经酰胺酶的功能还不太清楚，植物神经酰胺酶的功能也未见报道。因此本文选择模式植物拟南芥为研究对象，来阐明植物中神经酰胺酶的主要功能。
本文以拟南芥野生型(Col)和神经酰胺酶突变体(cer)为实验材料，通过一系列生理生化指标的测定，来研究拟南芥神经酰胺酶基因(AtCER)的生物学功能。利用PCR和Northern blot获得了9个AtCER纯合单突变体。通过构建拟南芥神经酰胺酶三个基因的启动子各自与GUS报告基因融合载体，成功获得了启动子融合GUS报告基因的转基因植物，并进行GUS染色，初步的表达分析表明这三个基因主要在根尖和维管组织中表达。Northern杂交分析显示它们的表达受多种非生物因素的诱导，如ABA、NaCl、甘露醇、SA、冷害等。H2O2处理试验发现突变体叶片出现比野生型更严重的黄化现象和坏死斑点，总叶绿素含量也比野生型下降了2-4倍，这表明突变体对H2O2的反应比野生型更加敏感。电导率测定结果显示H2O2处理后突变体的电导率比野生型升高更多，其抗氧化酶活性比野生型增加了1.5-3倍。上述研究结果说明AtCER参与了H2O2诱导的氧化胁迫反应。