模擬酸雨脅迫下擬南芥蛋白質(zhì)組學(xué)分析.pdf

1、當(dāng)前，酸雨已經(jīng)成為世界十大環(huán)境問題之一。我國是繼歐洲、北美之后，在世界上出現(xiàn)的第三大酸雨區(qū)。酸雨影響植物正常生長(zhǎng)，破壞農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)，因此研究酸雨脅迫影響植物正常生長(zhǎng)的機(jī)理具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，相關(guān)的研究報(bào)道主要是從生理水平上探討酸雨對(duì)植物的影響，而在蛋白質(zhì)分子水平上未見報(bào)道。本文以模式植物擬南芥(Arabidopsis thaliana)為材料，結(jié)合生理指標(biāo)測(cè)定、雙向電泳技術(shù)和質(zhì)譜鑒定技術(shù)等實(shí)驗(yàn)手段，從蛋白質(zhì)分子水平上探討酸雨脅迫對(duì)植

2、物蛋白組的影響。主要取得以下初步結(jié)果： (1)以pH5.6處理做對(duì)照，觀察了pH3.0模擬酸雨脅迫8小時(shí)、32小時(shí)、68小時(shí)和116小時(shí)后擬南芥表型傷害，并比較了脅迫116小時(shí)后擬南芥葉綠素含量、丙二醛(MDA)含量以及生長(zhǎng)量與對(duì)照的差異。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：擬南芥在模擬酸雨脅迫68小時(shí)后表型傷害明顯，葉片出現(xiàn)明顯傷斑，葉片表面?zhèn)β蕿?2.6％；脅迫116小時(shí)后葉片表面?zhèn)β蕯U(kuò)大至43.8％，平均每棵鮮重低于對(duì)照32.6％，同時(shí)內(nèi)部生理

3、水平上，葉綠素總量略高于對(duì)照，MDA含量高出對(duì)照42.1％。 (2)使用雙向電泳技術(shù)(2-DE)分析了pH3.0模擬酸雨脅迫8小時(shí)、32小時(shí)、68小時(shí)和116小時(shí)后擬南芥蛋白質(zhì)組相對(duì)于對(duì)照的變化情況，找出并通過質(zhì)譜鑒定了四個(gè)時(shí)間梯度上50個(gè)表達(dá)變化在2倍以上的蛋白質(zhì)。 (3)這些鑒定的差異蛋白質(zhì)主要包括：物質(zhì)能量代謝相關(guān)的蛋白有脂氧合酶、甲硫氨酸合成酶、碳酸酐酶和果糖1，6-二磷酸酶等；細(xì)胞防御相關(guān)的蛋白有擬南芥硫氧還蛋

4、白、谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶和脫氫抗壞血酸還原酶等；蛋白修飾輔助功能相關(guān)蛋白有分子伴侶蛋白和熱激蛋白等：信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白有赤霉素響應(yīng)蛋白。 (4)通過差異表達(dá)蛋白質(zhì)的亞細(xì)胞定位分析發(fā)現(xiàn)定位于葉綠體上的蛋白占總鑒定蛋白的31.2％，定位于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的蛋白占29.1％，定位于細(xì)胞核上的蛋白占11.2％，其它的約占30％。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，大部分鑒定的蛋白質(zhì)定位在胞內(nèi)，主要位于葉綠體、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核和線粒體中。 (5)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在酸雨脅迫8小