干旱脅迫對水旱稻生理和根系蛋白組的影響.pdf

1、水稻(Oryza sativa L.)作為最重要的糧食作物之一，50％以上的人口以水稻為主食。隨著全球變暖趨勢的加劇，全國作物因旱受災(zāi)面積不斷擴(kuò)大，嚴(yán)重影響水稻的產(chǎn)量和品質(zhì)。干旱已成為中國水稻生產(chǎn)上主要的非生物脅迫因子，因此研究水稻對干旱脅迫的反應(yīng)機(jī)理，對提高水稻耐旱能力，保障國家糧食安全具有重要的意義。本研究以抗旱性和根系性狀有顯著差異的水稻YueFu、早稻IRAT109及其回交導(dǎo)入系IL392為材料，于6葉期采用PEG模擬干旱脅迫處

2、理，調(diào)查干旱過程中的生理變化，結(jié)合差異蛋白組研究，分析干旱脅迫對水早稻生理性狀及蛋白組的影響，結(jié)果如下:
　　1、干旱脅迫對水早稻形態(tài)生理性狀的影響
　　干旱脅迫后，植株相對含水量降低，根體積減小，SOD、POD和可溶性蛋白含量升高。水早稻和早稻導(dǎo)入系材料比較發(fā)現(xiàn)，IRAT109和IL392擁有較大的根基粗和根體積，較小的根體積減少量和根系相對含水量減少量。
　　2、水稻根系蛋白質(zhì)適宜的提取方法
　　運(yùn)用改良的T

3、CA/丙酮/SDS法和TCA/丙酮法、TCA/丙酮/Tris-HCl對水稻根系蛋白質(zhì)進(jìn)行抽提，和蛋白質(zhì)雙向凝膠電泳。結(jié)果表明;改良的TCA/丙酮/SDS法適用于水稻根系蛋白質(zhì)組研究，并且350μg上樣量獲得的雙向凝膠電泳圖像更為清晰、重現(xiàn)性好，具有較好蛋白質(zhì)分離效果。
　　3、水旱稻根系蛋白組分析
　　利用IRAT109和YueFu脅迫0、9、18、24、48小時(shí)的根系，進(jìn)行蛋白質(zhì)雙向電泳，每塊凝膠圖上檢測到大約420個(gè)膠點(diǎn)

4、，44個(gè)蛋白質(zhì)膠點(diǎn)豐度發(fā)生了顯著變化。44個(gè)蛋白質(zhì)膠點(diǎn)中，31個(gè)膠點(diǎn)與基因型差異有關(guān)，19個(gè)膠點(diǎn)與干旱脅迫有關(guān)。對42個(gè)差異蛋白質(zhì)膠點(diǎn)成功進(jìn)行MALDI-TOF/TOF質(zhì)譜分析，這些蛋白質(zhì)的功能涉及碳水化合物代謝、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、氧化防御、能量代謝、氨基酸代謝、核酸捆綁和蛋白質(zhì)捆綁。以上所述的6個(gè)功能類中，與碳水化合物代謝相關(guān)的蛋白質(zhì)占38.10％，所占比重最大。通過對這些蛋白質(zhì)參加的代謝通路分析，發(fā)現(xiàn)50％以上的蛋白質(zhì)參與次生代謝。

5、　　4、導(dǎo)入系根系差異蛋白組分析
　　通過導(dǎo)入系IL392不同干旱脅迫時(shí)間點(diǎn)的根系蛋白組與對照根系蛋白組的比較，干旱脅迫后IL392根系中25個(gè)蛋白點(diǎn)豐度發(fā)生變化。各個(gè)時(shí)期的根系蛋白雙向電泳圖譜，分析發(fā)現(xiàn)IL392與IRAT109蛋白質(zhì)豐度沒有明顯差異，但是與YueFu豐度差異達(dá)到2倍以上的蛋白點(diǎn)13個(gè)，這13個(gè)點(diǎn)同時(shí)也是早稻IRAT109和水稻YueFu豐度差異達(dá)到2倍以上的蛋白點(diǎn)。這13個(gè)蛋白質(zhì)的功能涉及碳水化合物代謝、氧化防