低磷脅迫下甘藍型油菜幼苗蛋白雙向電泳及圖譜分析.pdf

1、油菜是中國最重要的油料經(jīng)濟作物之一,土壤有效磷缺乏嚴重影響油菜的產(chǎn)量和品質(zhì)。人們通過大量施用磷肥來提高油菜的產(chǎn)量,然而我國的磷礦儲存量有限,而且磷肥的大量施用會污染環(huán)境,因此對植物暨油菜響應(yīng)低磷脅迫的分析有助于解析植物對磷營養(yǎng)的吸收和利用,為作物的抗逆機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養(yǎng)液水培的方法,在此基礎(chǔ)上以甘藍型油菜(中油821)為材料,結(jié)合前期研究基礎(chǔ),對低磷脅迫下油菜幼苗形態(tài)、相關(guān)生理特征

2、進行分析;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、根系蛋白差異表達圖譜并進行分析,為本實驗室后續(xù)開展的油菜幼苗響應(yīng)低磷脅迫的分子機理研究奠定基礎(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)實驗要求和低磷營養(yǎng)液處理劑量、培養(yǎng)時間、培養(yǎng)步驟等因素,采取預(yù)培養(yǎng)環(huán)節(jié)并降低營養(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。低磷脅迫下,油菜幼苗外部形態(tài)與對照比有明顯變化。地上部分真葉葉片較小、顏色暗綠;根系變細,低磷脅迫下幼苗根系長度顯著高于對照(處理后14天達到對照的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天時為對照的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照,在低磷脅迫21天后為對照的1

4、87%;低磷脅迫在一定范圍內(nèi)提高保護酶活性,低磷脅迫下過氧化物酶和過氧化氫酶活性均有不同程度的升高,14天后達到最大值,分別為對照的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的水培方法和優(yōu)化的雙向電泳技術(shù)體系,對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圖譜。圖像解析表明:差異蛋白穩(wěn)定表達,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)表達的差異點為11個,下調(diào)表達的為11個;低磷脅迫下根系中穩(wěn)定上調(diào)表達的蛋白點為25個,下調(diào)表達的為37個。