低磷脅迫下甘藍(lán)型油菜幼苗蛋白雙向電泳及圖譜分析.pdf

1、油菜是中國(guó)最重要的油料經(jīng)濟(jì)作物之一,土壤有效磷缺乏嚴(yán)重影響油菜的產(chǎn)量和品質(zhì)。人們通過(guò)大量施用磷肥來(lái)提高油菜的產(chǎn)量,然而我國(guó)的磷礦儲(chǔ)存量有限,而且磷肥的大量施用會(huì)污染環(huán)境,因此對(duì)植物暨油菜響應(yīng)低磷脅迫的分析有助于解析植物對(duì)磷營(yíng)養(yǎng)的吸收和利用,為作物的抗逆機(jī)理及遺傳育種研究打下理論基礎(chǔ)。
　　 本研究首先建立油菜幼苗營(yíng)養(yǎng)液水培的方法,在此基礎(chǔ)上以甘藍(lán)型油菜(中油821)為材料,結(jié)合前期研究基礎(chǔ),對(duì)低磷脅迫下油菜幼苗形態(tài)、相關(guān)生理特征

2、進(jìn)行分析;建立了基于管狀膠的油菜蛋白雙向電泳技術(shù)體系,得到了低磷脅迫下幼苗葉片、根系蛋白差異表達(dá)圖譜并進(jìn)行分析,為本實(shí)驗(yàn)室后續(xù)開(kāi)展的油菜幼苗響應(yīng)低磷脅迫的分子機(jī)理研究奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　 1、優(yōu)化了油菜幼苗低磷脅迫的水溶液培養(yǎng)方法。結(jié)合后續(xù)實(shí)驗(yàn)要求和低磷營(yíng)養(yǎng)液處理劑量、培養(yǎng)時(shí)間、培養(yǎng)步驟等因素,采取預(yù)培養(yǎng)環(huán)節(jié)并降低營(yíng)養(yǎng)液濃度至四分之一,確定了適合于低磷脅迫的油菜幼苗水溶液培養(yǎng)方法。
　　 2、考察了低磷脅迫

3、下油菜幼苗的形態(tài)學(xué)指標(biāo)。低磷脅迫下,油菜幼苗外部形態(tài)與對(duì)照比有明顯變化。地上部分真葉葉片較小、顏色暗綠;根系變細(xì),低磷脅迫下幼苗根系長(zhǎng)度顯著高于對(duì)照(處理后14天達(dá)到對(duì)照的122％)。
　　 3、低磷脅迫下油菜幼苗根系相關(guān)生理學(xué)分析表明:低磷脅迫促進(jìn)了油菜幼苗根系活力,低磷脅迫處理期間,油菜幼苗根系活力均有不同程度的提高,21天時(shí)為對(duì)照的127%;低磷脅迫誘導(dǎo)根系分泌磷酸酶,酸性磷酸酶活顯著高于對(duì)照,在低磷脅迫21天后為對(duì)照的1

4、87%;低磷脅迫在一定范圍內(nèi)提高保護(hù)酶活性,低磷脅迫下過(guò)氧化物酶和過(guò)氧化氫酶活性均有不同程度的升高,14天后達(dá)到最大值,分別為對(duì)照的205%和190%。
　　 4、建立和優(yōu)化了基于管狀膠的油菜幼苗雙向電泳體系(two-dimensional gelelectrophoresis,2D-PAGE)。采用三氯醋酸-丙酮法提取總蛋白;選取7M尿素裂解液裂解(含7M尿素,4%Chaps,2M硫脲)蛋白干粉;確定葉片和根系蛋白的最佳上樣量

5、分別為400μg和260μg。
　　 5、利用上述適合幼苗生長(zhǎng)的水培方法和優(yōu)化的雙向電泳技術(shù)體系,對(duì)低磷脅迫處理的油菜幼苗根系、葉片蛋白雙向電泳分析,獲得了蛋白豐度、解析度較高的差異蛋白表達(dá)圖譜。圖像解析表明:差異蛋白穩(wěn)定表達(dá),圖譜重復(fù)性較好,葉片和根系的相關(guān)系數(shù)分別為0.86和0.72;低磷脅迫下葉片中穩(wěn)定上調(diào)表達(dá)的差異點(diǎn)為11個(gè),下調(diào)表達(dá)的為11個(gè);低磷脅迫下根系中穩(wěn)定上調(diào)表達(dá)的蛋白點(diǎn)為25個(gè),下調(diào)表達(dá)的為37個(gè)。