水杨酸和霜霉病诱导黄瓜PCD过程中线粒体相关基因的表达分析

王丹丹 迟春宁 白晶 陈冲 池春玉，2 丁国华，2

（1. 哈尔滨师范大学 生命科学与技术学院，哈尔滨 150025；2. 植物生物学黑龙江省高校重点实验室，哈尔滨 150025；3. 哈尔滨市第六中学，哈尔滨 150036）

水杨酸（SA）是植物产生过敏反应（Hypersensitive Reaction，HR）和系统获得抗性（Systemic Acquired Resistance，SAR）的内源信号分子，可以诱导抗病基因表达，在植物的SAR信号转导中起关键作用［1］。有很多研究证实SA介导的HR是一个程序性细胞死亡（Programmed cell death，PCD）过程［2-3］。植物发生HR时，常伴随着特异性信号分子ROS和SA的积累以及染病相关基因（PR）的表达，激发邻近组织的特异性防御反应和植株的SAR［4］。线粒体在 PCD 中扮演重要角色［5］。线粒体通透性转运孔（Mitochondria permeability transition pore，MPTP）的开放是PCD中发生的最早事件［6］。MPTP的开放引起线粒体膜电位下降，进一步导致氧化磷酸化作用的解偶联，膜内外离子浓度趋于平衡，进而导致线粒体外膜被破坏和细胞色素C（Cytochrome C，Cyt C）的释放，释放到胞质内的Cyt C可以激活Caspase等下游关键酶类，使信号级联放大而触发 PCD［7-8］。Efthimios［9］研究发现盐胁迫处理烟草植株，短时间盐胁迫出现线粒体膜去极化、Cyt C释放和Caspase蛋白含量变化。Janneke［10］研究发现黄瓜子叶在55℃高温处理，出现DNA梯状条带现象，且通过Western blot技术检测发现Cyt C从线粒体释放到细胞质中［8］。线粒体中新发现的PCD组分揭示了线粒体在植物中触发和执行PCD的功能。李家洋研究组通过对mod1抑制基因的研究发现，植物的程序性细胞死亡途径中存在叶绿体到线粒体的信息交流，苹果酸-草酰乙酸穿梭途径在其中发挥关键作用。ROS可以作为诱导线粒体膜透化或线粒体通透性转换孔（MPTP）形成的诱导PCD的信号分子，通过Cyt C的释放和线粒体电子传递链（mETC）执行PCD［11］。……