不同耐旱性甘薯根系抗氧化特性及差異蛋白組學分析.pdf

1、2015年在山東省農業(yè)科學院溫室大棚和抗旱棚試驗基地采用水培和田間種植試驗，選用經耐旱性篩選得到的耐旱性強的濟薯21（JS21）和耐旱性弱的濟紫薯1號(JZS1)，系統(tǒng)的研究了干旱對兩品種苗期根系抗氧化特性和蛋白質差異的影響及對兩品種不同類型根系抗氧化特性的影響。分析了JS21和JZS1在干旱條件下的抗氧化特性和差異蛋白組學。主要結果如下：
　　1.干旱對JS21和JZS1苗期根系抗氧化特性的影響
　　通過分析耐旱性強的甘薯

2、品種JS21和耐旱性弱的甘薯品種JZS1苗期根系的抗氧化特性，本試驗發(fā)現(xiàn)：在干旱條件下，JS21和JZS1苗期根系的H2O2含量、O2—生成速率、Vc和多酚含量均升高，JZS1的H2O2含量、O2—生成速率、Vc和多酚含量的增幅均高于JS21；干旱條件下，JS21和JZS1的抗氧化酶活性均升高，其中POD活性增幅最大，PPO活性增幅最小，JS21苗期根系中的SOD、POD、APX和PPO活性增幅比JZS1的高一倍左右。從兩品種苗期根系的

3、抗氧化酶同工酶酶譜上觀察，在耐旱性強的JS21苗期根系同工酶酶譜上，POD、APX和PPO酶譜第二條帶，SOD的第三條帶和CAT的第一條帶均比耐旱性弱的JZS1的同工酶存在明顯增粗、增亮現(xiàn)象?？傊?，耐旱性越強的甘薯品種，H2O2含量和O2—生成速率增幅越小，Vc和多酚的含量增幅越小，抗氧化酶活性增幅越大，抗氧化同工酶表達差異明顯，甘薯苗期根系抗氧化酶和抗氧化物質之間存在協(xié)同作用。
　　2.干旱條件下JS21和JZS1苗期根系差異蛋

4、白組學的分析
　　通過分析60個不同耐旱性甘薯苗期根系的差異蛋白點，共鑒定出32個蛋白，其中有明確生理功能的有12個。在耐旱性差的JZS1中，下調表達的有3個肌動蛋白，上調表達的有2個60S核糖體蛋白和1個受體類蛋白激酶；在耐旱性強的JS21中，下調表達的有1個類甜蛋白，上調表達的有2個過氧化物酶蛋白、1個磷酸果糖激酶家族蛋白和1個赤霉素調控蛋白。GO分析發(fā)現(xiàn)，干旱對甘薯苗期根系細胞質中糖和能量代謝過程影響較大，耐旱性強的品種苗期

5、根系在抗氧化防御、能量代謝和信號轉導方面占優(yōu)?？傊?，不同耐旱性甘薯苗期根系在蛋白組學水平上響應干旱的生理調控途徑存在明顯差異。
　　3.干旱條件下JS21和JZS1不同類型根系抗氧化特性動態(tài)分析
　　通過對JS21和JZS1不同類型根系的抗氧化特性進行動態(tài)分析發(fā)現(xiàn)：在正常條件下，兩品種三種不同類型根系中的H2O2含量和O2—生成速率，Vc和多酚含量變化不明顯，在干旱條件下，兩品種三種不同類型根系中的H2O2含量和O2—生成速

6、率，Vc和多酚含量，抗氧化酶活性差異顯著。纖維根中的H2O2含量和O2—生成速率最低，SOD、CAT、APX、PPO活性最高，柴根中的Vc和多酚含量、POD活性最高。這說明干旱條件下纖維根中的抗氧化酶活性較高，清除活性氧的能力較強，柴根中的抗氧化物質含量較高。兩品種在經干旱處理后，JS21纖維根中的H2O2含量和O2—生成速率的降幅高于JZS1，增幅低于JZS1；JS21纖維根中的Vc和多酚含量的增幅低于JZS1，降幅高于JZS1；JS