多環(huán)芳烴脅迫下小麥根系質(zhì)膜差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究.pdf

1、多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，簡(jiǎn)稱PAHs)是一類致癌性很強(qiáng)的有機(jī)污染物。課題組前期研究證實(shí)了植物根系吸收PAHs的過程同時(shí)存在主動(dòng)和被動(dòng)運(yùn)輸兩種轉(zhuǎn)運(yùn)方式，并揭示了植物根系的主動(dòng)吸收是以H+/PAHs共轉(zhuǎn)運(yùn)的方式進(jìn)行。關(guān)于菲脅迫下植物根系質(zhì)膜蛋白差異組學(xué)的研究迄今尚未見有報(bào)道，而質(zhì)膜蛋白質(zhì)差異組學(xué)的研究對(duì)于闡釋植物根系吸收PAHs的生物學(xué)機(jī)制至關(guān)重要。為此，本文首先以小麥為材料，探索根系質(zhì)膜

2、蛋白含量與影響根系生長(zhǎng)的重要環(huán)境因素（溫度、光照強(qiáng)度及培養(yǎng)時(shí)間）之間的關(guān)系，然后對(duì)SDS-PAGE凝膠濃度、等電聚焦時(shí)間、上樣量等雙向電泳條件進(jìn)行優(yōu)化，建立了小麥根系質(zhì)膜蛋白的雙向電泳技術(shù)條件;接著以菲(PHE)為多環(huán)芳烴代表，采用建立的雙向電泳條件進(jìn)行小麥根系菲脅迫下質(zhì)膜蛋白質(zhì)的差異表達(dá)分析，并對(duì)部分差異表達(dá)蛋白進(jìn)行質(zhì)譜鑒定，為多環(huán)芳烴質(zhì)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的分離鑒定以及PAHs污染環(huán)境的植物修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)與技術(shù)支持。論文的主要結(jié)論如下:

3、r>　　1、以小麥為材料，研究溫度、光照強(qiáng)度和培養(yǎng)時(shí)間對(duì)根系生物量和質(zhì)膜蛋白含量的影響。結(jié)果表明，當(dāng)小麥在溫度25℃、光照強(qiáng)度18000 Lux、培養(yǎng)時(shí)間為3d時(shí)根系質(zhì)膜蛋白質(zhì)含量達(dá)到最高。正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)，25℃和18000 Lux下培養(yǎng)3d，根系質(zhì)膜蛋白含量最高，達(dá)3.7891μg/(10g)，這一結(jié)果為質(zhì)膜差異蛋白質(zhì)組學(xué)的研究提供了培養(yǎng)方法。
　　2、通過對(duì)小麥根系質(zhì)膜蛋白雙向電泳條件進(jìn)行優(yōu)化，確定了以450μg/ge

4、l的最佳蛋白上樣量，10％的最佳SDS-PAGE凝膠濃度，18h的最佳等電聚焦時(shí)間的雙向電泳體系，得到了分辨率較高，重復(fù)性較好的質(zhì)膜蛋白雙向電泳圖譜，并通過正交試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了這一結(jié)果。
　　3、以菲為多環(huán)芳烴代表，以菲處理4h后和未經(jīng)菲處理的小麥根系為試驗(yàn)材料，對(duì)兩組試驗(yàn)材料的質(zhì)膜蛋白質(zhì)進(jìn)行雙向電泳分離，雙向電泳圖譜經(jīng)過PDQuest軟件分析，每組圖譜均能得到200余個(gè)清晰的蛋白點(diǎn);通過對(duì)兩組圖譜的比較，共得到了14個(gè)顯著差異表

5、達(dá)的質(zhì)膜蛋白;采用MALDI-TOF/TOF MS質(zhì)譜系統(tǒng)對(duì)14個(gè)差異表達(dá)的蛋白進(jìn)行一級(jí)質(zhì)譜(PMF)和二級(jí)質(zhì)譜(MS/MS)分析，并利用NCBI蛋白數(shù)據(jù)庫檢索質(zhì)譜數(shù)據(jù)。被鑒定的差異蛋白包括白蛋白、鈷氨素非依賴蛋氨酸合成酶、烯醇化酶、熱休克蛋白、β-葡萄糖苷酶、甲胎蛋白、甘油醛-3-磷酸脫氫酶，這些蛋白分別參與了協(xié)同調(diào)控、信號(hào)傳導(dǎo)、脅迫反應(yīng)、物質(zhì)運(yùn)輸和能量代謝等過程。
　　綜上試驗(yàn)結(jié)果，菲脅迫對(duì)小麥根系質(zhì)膜蛋白的組成造成了很大的影