论文部分内容阅读
随着化学除草剂的使用，不仅对生态环境造成了严重的残毒污染，也逐步对人类的身心健康产生威胁。同时，杂草对化学除草剂的抗性也逐步提高，最终在农田杂草群落的演替中出现了许多新的恶性杂草。由此而来，开发高效、环保、无害的新型除草剂就越来越得到人们的关注，成为开发除草剂的主要方向。
未来除草剂的研发趋势主要是开发一些以天然产物为先导的除草剂，该类物质种类多，活性高、易于降解。所以，利用它们来开发除草剂不仅能够减少化学除草剂带来的危害。还可以发现活性更优的类似物。这就要求我们借鉴国际经验，不断探索作用机理特殊的新产品，真正做到节省资源和保护环境。
灰黄霉素(Griseofuvin)是在灰黄青霉(Penicillium grisefulvin)中发现的次生代谢产物，是一种真菌抗生素。医学临床上研究发现，灰黄霉素能够预防皮肤浅层真菌感染的作用机理是与乌嘌呤竞争进入DNA内，干扰DNA的合成。本论文主要是评价灰黄霉素抑制拟南芥根生长的作用靶点，引起细胞死亡的机理。为将其开发成新型除草剂做准备。
利用拟南芥为实验材料，将其培养在添加不同浓度灰黄霉素的培养基中，结果发现灰黄霉素能够明显抑制拟南芥根的生长。当浓度达50μM时完全抑制了拟南芥根的生长，并且根尖出现明显膨大。这种特征和氟乐灵处理非常相似。将二者进行比较研究发现，虽然灰黄霉素和氟乐灵都能抑制拟南芥根的生长，但是其作用部位还存在着差异。氟乐灵主要是诱导分生区细胞有丝分裂异常，而抑制根的生长:而灰黄霉素的作用部位更倾向于仲长区。
我们进一步对灰黄霉素抑制拟南芥根生长的作用机制进行研究，通过对拟南芥根细胞活力的检测，发现随着灰黄霉素处理时间的增长，拟南芥根的细胞活力逐渐下降，并且细胞核也发生形变，出现浓缩、裂解。同时我们还检测到在短时间内活性氧大量爆发，进一步通过活性氧清除剂对其进行预处理后进行检测，发现其细胞活力明显提高。这些充分说明灰黄霉素处理后，引起拟南芥根细胞中活性氧的爆发，进而破坏了细胞膜的完整性，造成了膜脂过氧化，细胞活力逐渐丧失。但是，当使用各种活性氧清除剂预处理后，上述的各种伤害就可以大大减轻或被抑制。说明灰黄霉素对拟南芥根细胞造成的伤害主要归因于灰黄霉素诱导活性氧的生成。
然后我们又通过外源添各种不同浓度的植物激素，来检测不同激素在灰黄霉素抑制根生长过程中的作用。通过实验发现除了3一甲基水杨酸外，生长素、油菜素内酯、脱落酸等对灰黄霉素抑制拟南芥根生长进行部分缓解，但作用效果并不明显。而茉莉酸，赤霉素和6一BA对灰黄霉素抑制拟南芥根生长有明显的缓解作用，而这三种激素都是均参与调控伸长区细胞的生长发育。
总之，灰黄霉素处理拟南芥后，主要是诱导了根细胞中伸长区活性氧的爆发，活性氧的过量积累，引起了细胞膜的破坏及细胞核的损伤，最终导致根细胞死亡而抑制生长。
未来除草剂的研发趋势主要是开发一些以天然产物为先导的除草剂，该类物质种类多，活性高、易于降解。所以，利用它们来开发除草剂不仅能够减少化学除草剂带来的危害。还可以发现活性更优的类似物。这就要求我们借鉴国际经验，不断探索作用机理特殊的新产品，真正做到节省资源和保护环境。
灰黄霉素(Griseofuvin)是在灰黄青霉(Penicillium grisefulvin)中发现的次生代谢产物，是一种真菌抗生素。医学临床上研究发现，灰黄霉素能够预防皮肤浅层真菌感染的作用机理是与乌嘌呤竞争进入DNA内，干扰DNA的合成。本论文主要是评价灰黄霉素抑制拟南芥根生长的作用靶点，引起细胞死亡的机理。为将其开发成新型除草剂做准备。
利用拟南芥为实验材料，将其培养在添加不同浓度灰黄霉素的培养基中，结果发现灰黄霉素能够明显抑制拟南芥根的生长。当浓度达50μM时完全抑制了拟南芥根的生长，并且根尖出现明显膨大。这种特征和氟乐灵处理非常相似。将二者进行比较研究发现，虽然灰黄霉素和氟乐灵都能抑制拟南芥根的生长，但是其作用部位还存在着差异。氟乐灵主要是诱导分生区细胞有丝分裂异常，而抑制根的生长:而灰黄霉素的作用部位更倾向于仲长区。
我们进一步对灰黄霉素抑制拟南芥根生长的作用机制进行研究，通过对拟南芥根细胞活力的检测，发现随着灰黄霉素处理时间的增长，拟南芥根的细胞活力逐渐下降，并且细胞核也发生形变，出现浓缩、裂解。同时我们还检测到在短时间内活性氧大量爆发，进一步通过活性氧清除剂对其进行预处理后进行检测，发现其细胞活力明显提高。这些充分说明灰黄霉素处理后，引起拟南芥根细胞中活性氧的爆发，进而破坏了细胞膜的完整性，造成了膜脂过氧化，细胞活力逐渐丧失。但是，当使用各种活性氧清除剂预处理后，上述的各种伤害就可以大大减轻或被抑制。说明灰黄霉素对拟南芥根细胞造成的伤害主要归因于灰黄霉素诱导活性氧的生成。
然后我们又通过外源添各种不同浓度的植物激素，来检测不同激素在灰黄霉素抑制根生长过程中的作用。通过实验发现除了3一甲基水杨酸外，生长素、油菜素内酯、脱落酸等对灰黄霉素抑制拟南芥根生长进行部分缓解，但作用效果并不明显。而茉莉酸，赤霉素和6一BA对灰黄霉素抑制拟南芥根生长有明显的缓解作用，而这三种激素都是均参与调控伸长区细胞的生长发育。
总之，灰黄霉素处理拟南芥后，主要是诱导了根细胞中伸长区活性氧的爆发，活性氧的过量积累，引起了细胞膜的破坏及细胞核的损伤，最终导致根细胞死亡而抑制生长。