微重力和旁效应调控拟南芥根尖辐射适应性反应的研究
发布时间：2022-01-16 07:32
辐射适应性反应是指经过低剂量辐射预处理的细胞或者生物个体能够对抗后续高剂量辐射损伤的一种生物学现象。在太空飞行任务中,当空间飞行器从低剂量辐射水平区域到达高剂量辐射水平区域时,辐射适应性反应对于生命体的保护起重要作用。然而空间微重力环境以及空间辐射低通量诱导的辐射旁效应是否会对辐射适应性产生影响是本论文的工作重点。本论文以拟南芥为研究对象,构建拟南芥根尖辐射适应性反应的实验体系,并研究微重力以及茎-根旁效应对其调控过程和相关机制,取得了以下结果:1)拟南芥根尖辐射适应性反应的实验体系建立以拟南芥根尖作为对象,利用γ射线整体辐照拟南芥幼苗和X射线局部辐照拟南芥幼苗地上部分,以主根的生长作为生物学终点,建立直接辐射诱导根尖辐射适应性反应以及茎-根旁效应介导的根尖辐射适应性反应的实验体系。结果表明,γ 直接辐照在 10+25 Gy、10+50 Gy、10+75 Gy、10+100 Gy 和 10+125 Gy这5个启动剂量+挑战剂量组合下均可诱导拟南芥根尖辐射适应性反应产生;以10+100 Gy作为直接辐射诱导根尖辐射适应性反应的剂量组合,证明了其适应性产生的时间窗口为4-12小时。同样基于...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１电离辐射类型及其穿透力??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｉｏｎｉｚｉｎｇ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ．??
些非常重的元素（比如铁），因此通过物质时会产生强烈的电离作用。长时间的??太空飞行，如火星，将可能使宇航员暴露在更大的辐射风险。（３）太阳粒子事??件：太阳粒子事件是高能电子、质子、ａ粒子和较重粒子注入行星际空间的过??程。在日冕物质快速喷发之前存在于太阳耀斑附近的星际激波会使这些粒子加??速到接近相对论性的速度。能量最大的粒子在太阳活动后的几十分钟内到达地??球，而能量较低的粒子则在一天内到达。它们暂时增强了磁气圈周围行星间空??间的辐射，并可能穿透到极地地区的低海拔地区。??图１．２空间辐射环境Ｗ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｐａｃｅ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．??１．１．２．?２空间辐射对动植物的影响??不同生物对电离辐射的反应取决于辐射质量／剂量和／或生物系统的固有特??性。大分子，特别是ＤＮＡ，是辐射的关键目标，即使植物细胞和哺乳动物细胞??所遭受的损伤有很大的不同。这两种细胞类型在结构和代谢上的差异是导致植??４??
ｉｃ?Ｓｉｔｅ?ｉｎｓｅｒｌｉｃｍ?Ｉｎｔｒａｓｔｒａｎｄ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋ?Ｉｎｔｅｒｓｔｒａｎｄ?ａｏｓｓｌｉｎｋ??Ｓｉｎｇｌｅ?ｓｔｒａｎｄ?ｂｒｅａｋ?Ｄｅｌｅｔｉｏｎ??等?拳拳善??Ｒ?Ｆ?．?．?Ｍｉｓｍａｔｃｈ?Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ?Ｄｏｕｂｌｅ?Ｓｔｒａｎｄ??？ＳＧ?Ｊｒｐｐ？?Ｒｅｐａｉｒ?Ｅｘｃｉｓｉｏｎ?Ｒｅｐａｉｒ?Ｂｒｅａｋ?Ｒｅｐａｉｒ??Ｋｅｐａ?丨?ｒ（ｂｔＫ）?（ＭＭＲ）?｛ＧＧ－?ａｎｄ?ＴＣ－ＮＥＲ）?（ＮＨＥＪ?ａｎｄ?ＨＲ）??图１．３?ＤＮＡ损伤和修复机制示意图。图中示意了常见的ＤＮＡ损伤因子及其引起的ＤＮＡ??损伤的类型以及相关ＤＮＡ修复机制【８５】??Ｆｉｇｌ．３?ＤＮＡ?ｄａｍａｇｅ?ａｎｄ?ｒｅｐａｉｒ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ．?Ｔｈｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ?ｃｏｍｍｏｎ?ＤＮＡ??ｄａｍａｇｉｎｇ?ａｇｅｎｔｓ，?ｅｘａｍｐｌｅｓ?ｏｆ?ＤＮＡ?ｌｅｓｉｏｎｓ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｔｈｅｓｅ?ａｇｅｎｔｓ，?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｒｅｌｅｖａｎｔ?ＤＮＡ??ｒｅｐａｉｒ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｌｅ?ｆｏｒ?ｔｈｅｉｒ?ｒｅｍｏｖａｌ．??１．２．１辐射对ＤＮＡ的直接和间接作用??辐射对细胞的损害主要是由于辐射对ＤＮＡ分子的直接或间接作用造成的。??在直接作用中，辐射直接撞击ＤＮＡ分子，破坏分子结构。这种结构的改变会导??致细胞损伤甚至死亡。受损的细胞存活下来后仍然可能会引起癌变或其他异??常。这一过程主要是由一些高ＬＥＴ辐射如ａ粒子、中子和高福射剂量引起的。??在间接作用中，辐射击中细胞主要成分水分子和其他一些有机分子使其电离产??
【参考文献】：
期刊论文
[1]重离子的辐射生物效应及其在生命科学中的应用[J]. 贾蓉,苏锋涛,胡步荣. 生物技术通报. 2018(01)
[2]纳米二氧化钛对拟南芥生长发育及基因组稳定性的影响[J]. 许少歆,徐炜,邓晨光,王婷. 安徽农业科学. 2016(19)
[3]NOXs生成的活性氧对根生长和发育调控的研究进展[J]. 景红娟,李翠香,王俊峰,郭晓东,王石雷,田航宇,王乐飞. 植物生理学报. 2013(05)
[4]Auxin-Oxylipin Crosstalk:Relationship of Antagonists[J]. Maik Hoffmann,Mathias Hentrich,Stephan Pollmann. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(06)
[5]空间辐射生物学研究进展[J]. 李文建,党秉荣,王转子,魏巍,荆西刚,王弼乾,张斌团. 原子核物理评论. 2010(02)
[6]间期双色双融合荧光原位杂交监测慢性髓系白血病异基因造血干细胞移植后bcr/abl融合基因[J]. 钱思轩,李建勇,张闰,洪鸣,仇海荣,李丽,徐卫,盛瑞兰,吴汉新. 中国实验血液学杂志. 2006(03)
博士论文
[1]生长素介导铝胁迫抑制拟南芥主根的伸长[D]. 刘广超.山东大学 2017
[2]红松抗氧化成分分析及对60Co射线诱导损伤防护作用[D]. 贠可力.哈尔滨工业大学 2017
[3]拟南芥辐射旁效应信号通路及其与微重力相互作用的研究[D]. 王婷.中国科学技术大学 2014
[4]拟南芥TIC通过调节生长素聚集影响根分生区发育[D]. 洪礼伟.武汉大学 2013
[5]DNA双链断裂末端的Ku70/80结合对同源重组修复通路的影响[D]. 邵正萍.浙江大学 2012
[6]水稻侧根发育基因OsCYP2（cyclophilin2）的克隆和功能分析[D]. 张忠臣.浙江大学 2007
硕士论文
[1]REGγ调控ATM/ATR信号通路的分子机制以及对肝癌发生发展的影响[D]. 吴薇.华东师范大学 2018
[2]急性中长波紫外线辐射“旁观者效应”相关分泌型miRNA的筛选及其功能预测[D]. 陶艳玲.南京医科大学 2017
[3]基于先进半导体器件模型仿真的单粒子效应研究[D]. 崔力铸.电子科技大学 2017
[4]低剂量X射线诱导舌鳞癌细胞CAL-27适应性反应的研究[D]. 陆玉莹.兰州大学 2017
[5]杨树抗性基因在拟南芥中的转化及应用[D]. 胡荣峰.天津大学 2013
[6]CT45-5在DNA损伤应答中作用初探[D]. 柯波.福建农林大学 2012
[7]水稻根部静止中心和干细胞的特化研究[D]. 张晨.华中农业大学 2011
[8]热激启动子AtHSP70b的克隆与功能改进研究[D]. 裴华丽.西南大学 2007
[9]高可靠星载ATM交换机的研究与实现[D]. 刘刚.国防科学技术大学 2006
本文编号：3592213
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：108 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．１电离辐射类型及其穿透力??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｉｏｎｉｚｉｎｇ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ａｎｄ?ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ．??
些非常重的元素（比如铁），因此通过物质时会产生强烈的电离作用。长时间的??太空飞行，如火星，将可能使宇航员暴露在更大的辐射风险。（３）太阳粒子事??件：太阳粒子事件是高能电子、质子、ａ粒子和较重粒子注入行星际空间的过??程。在日冕物质快速喷发之前存在于太阳耀斑附近的星际激波会使这些粒子加??速到接近相对论性的速度。能量最大的粒子在太阳活动后的几十分钟内到达地??球，而能量较低的粒子则在一天内到达。它们暂时增强了磁气圈周围行星间空??间的辐射，并可能穿透到极地地区的低海拔地区。??图１．２空间辐射环境Ｗ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｐａｃｅ?ｒａｄｉａｔｉｏｎ?ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．??１．１．２．?２空间辐射对动植物的影响??不同生物对电离辐射的反应取决于辐射质量／剂量和／或生物系统的固有特??性。大分子，特别是ＤＮＡ，是辐射的关键目标，即使植物细胞和哺乳动物细胞??所遭受的损伤有很大的不同。这两种细胞类型在结构和代谢上的差异是导致植??４??
ｉｃ?Ｓｉｔｅ?ｉｎｓｅｒｌｉｃｍ?Ｉｎｔｒａｓｔｒａｎｄ?ｃｒｏｓｓｌｉｎｋ?Ｉｎｔｅｒｓｔｒａｎｄ?ａｏｓｓｌｉｎｋ??Ｓｉｎｇｌｅ?ｓｔｒａｎｄ?ｂｒｅａｋ?Ｄｅｌｅｔｉｏｎ??等?拳拳善??Ｒ?Ｆ?．?．?Ｍｉｓｍａｔｃｈ?Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ?Ｄｏｕｂｌｅ?Ｓｔｒａｎｄ??？ＳＧ?Ｊｒｐｐ？?Ｒｅｐａｉｒ?Ｅｘｃｉｓｉｏｎ?Ｒｅｐａｉｒ?Ｂｒｅａｋ?Ｒｅｐａｉｒ??Ｋｅｐａ?丨?ｒ（ｂｔＫ）?（ＭＭＲ）?｛ＧＧ－?ａｎｄ?ＴＣ－ＮＥＲ）?（ＮＨＥＪ?ａｎｄ?ＨＲ）??图１．３?ＤＮＡ损伤和修复机制示意图。图中示意了常见的ＤＮＡ损伤因子及其引起的ＤＮＡ??损伤的类型以及相关ＤＮＡ修复机制【８５】??Ｆｉｇｌ．３?ＤＮＡ?ｄａｍａｇｅ?ａｎｄ?ｒｅｐａｉｒ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ．?Ｔｈｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ?ｃｏｍｍｏｎ?ＤＮＡ??ｄａｍａｇｉｎｇ?ａｇｅｎｔｓ，?ｅｘａｍｐｌｅｓ?ｏｆ?ＤＮＡ?ｌｅｓｉｏｎｓ?ｃａｕｓｅｄ?ｂｙ?ｔｈｅｓｅ?ａｇｅｎｔｓ，?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｒｅｌｅｖａｎｔ?ＤＮＡ??ｒｅｐａｉｒ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｌｅ?ｆｏｒ?ｔｈｅｉｒ?ｒｅｍｏｖａｌ．??１．２．１辐射对ＤＮＡ的直接和间接作用??辐射对细胞的损害主要是由于辐射对ＤＮＡ分子的直接或间接作用造成的。??在直接作用中，辐射直接撞击ＤＮＡ分子，破坏分子结构。这种结构的改变会导??致细胞损伤甚至死亡。受损的细胞存活下来后仍然可能会引起癌变或其他异??常。这一过程主要是由一些高ＬＥＴ辐射如ａ粒子、中子和高福射剂量引起的。??在间接作用中，辐射击中细胞主要成分水分子和其他一些有机分子使其电离产??
【参考文献】：
期刊论文
[1]重离子的辐射生物效应及其在生命科学中的应用[J]. 贾蓉,苏锋涛,胡步荣. 生物技术通报. 2018(01)
[2]纳米二氧化钛对拟南芥生长发育及基因组稳定性的影响[J]. 许少歆,徐炜,邓晨光,王婷. 安徽农业科学. 2016(19)
[3]NOXs生成的活性氧对根生长和发育调控的研究进展[J]. 景红娟,李翠香,王俊峰,郭晓东,王石雷,田航宇,王乐飞. 植物生理学报. 2013(05)
[4]Auxin-Oxylipin Crosstalk:Relationship of Antagonists[J]. Maik Hoffmann,Mathias Hentrich,Stephan Pollmann. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(06)
[5]空间辐射生物学研究进展[J]. 李文建,党秉荣,王转子,魏巍,荆西刚,王弼乾,张斌团. 原子核物理评论. 2010(02)
[6]间期双色双融合荧光原位杂交监测慢性髓系白血病异基因造血干细胞移植后bcr/abl融合基因[J]. 钱思轩,李建勇,张闰,洪鸣,仇海荣,李丽,徐卫,盛瑞兰,吴汉新. 中国实验血液学杂志. 2006(03)
博士论文
[1]生长素介导铝胁迫抑制拟南芥主根的伸长[D]. 刘广超.山东大学 2017
[2]红松抗氧化成分分析及对60Co射线诱导损伤防护作用[D]. 贠可力.哈尔滨工业大学 2017
[3]拟南芥辐射旁效应信号通路及其与微重力相互作用的研究[D]. 王婷.中国科学技术大学 2014
[4]拟南芥TIC通过调节生长素聚集影响根分生区发育[D]. 洪礼伟.武汉大学 2013
[5]DNA双链断裂末端的Ku70/80结合对同源重组修复通路的影响[D]. 邵正萍.浙江大学 2012
[6]水稻侧根发育基因OsCYP2（cyclophilin2）的克隆和功能分析[D]. 张忠臣.浙江大学 2007
硕士论文
[1]REGγ调控ATM/ATR信号通路的分子机制以及对肝癌发生发展的影响[D]. 吴薇.华东师范大学 2018
[2]急性中长波紫外线辐射“旁观者效应”相关分泌型miRNA的筛选及其功能预测[D]. 陶艳玲.南京医科大学 2017
[3]基于先进半导体器件模型仿真的单粒子效应研究[D]. 崔力铸.电子科技大学 2017
[4]低剂量X射线诱导舌鳞癌细胞CAL-27适应性反应的研究[D]. 陆玉莹.兰州大学 2017
[5]杨树抗性基因在拟南芥中的转化及应用[D]. 胡荣峰.天津大学 2013
[6]CT45-5在DNA损伤应答中作用初探[D]. 柯波.福建农林大学 2012
[7]水稻根部静止中心和干细胞的特化研究[D]. 张晨.华中农业大学 2011
[8]热激启动子AtHSP70b的克隆与功能改进研究[D]. 裴华丽.西南大学 2007
[9]高可靠星载ATM交换机的研究与实现[D]. 刘刚.国防科学技术大学 2006
本文编号：3592213
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