低溫脅迫下不同耐寒性甘蔗節(jié)間生理生化特性及蛋白表達(dá)分析.pdf

1、探討植物在低溫脅迫下的生理生化變化及其抗寒機(jī)理，對改善作物抗寒性能，提高經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)量，有著十分重要的理論與實(shí)際意義。近年來的季節(jié)性寒流和災(zāi)害性低溫天氣極大地影響了甘蔗的生產(chǎn)，使甘蔗抗寒品種的選育及其抗寒機(jī)理研究受到極大關(guān)注。本研究選用耐冷型品種桂糖28號(GT28)和冷敏感型品種新臺糖22號(ROC22)為材料，采用人工氣候室模擬低溫逆境，研究了低溫脅迫對甘蔗節(jié)間可溶性蛋白質(zhì)含量(SP)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和

2、Mg2+-ATP酶活性的影響，并運(yùn)用蛋白質(zhì)雙向電泳技術(shù)，分析了低溫脅迫下節(jié)間蛋白質(zhì)的差異表達(dá)。研究結(jié)果表明：
　　 1、隨著低溫脅迫時(shí)間的延長，ROC22不同部位節(jié)間可溶性蛋白質(zhì)含量的變化規(guī)律都呈先升高后下降的趨勢，但也存在一定的差異。GT28莖上部和中部位的可溶性蛋白質(zhì)含量是先降低后升高，而莖下部的含量則是呈逐漸上升的趨勢。
　　 2、GT28 SOD和POD酶活性都顯著高于ROC22。GT28莖上部的SOD活性呈先上

3、升后下降的趨勢，其余部位的酶活性都隨低溫處理時(shí)間的延長而有所下降；ROC22各個(gè)部位節(jié)間的SOD活性都有著隨脅迫時(shí)間的延長呈先上升后下降的趨勢。與對照相比，兩個(gè)品種的節(jié)間SOD活性的變化均達(dá)到了顯著差異水平。GT28不同部位節(jié)間的POD酶活性都呈先上升后下降的趨勢；ROC22除了莖中部位的酶活性是先升后降之外，其余部位的酶活性則是呈先下降后上升的趨勢。
　　 3、低溫脅迫使甘蔗節(jié)間可溶性Mg2+-ATP酶活性下降，且抗寒性強(qiáng)的甘

4、蔗品種GT28節(jié)間Mg2+-ATP酶要高于抗寒性弱的品種ROC22。
　　 4、總蛋白一維電泳結(jié)果表明，抗寒性不同的甘蔗品種在低溫脅迫期間蛋白譜帶的變化存在差異。GT28經(jīng)低溫處理后各時(shí)間段蛋白條帶數(shù)均增加，穩(wěn)定出現(xiàn)的新誘導(dǎo)合成蛋白條帶分子量主要是65.6、54.1、51.8、16.6KDa。ROC22經(jīng)低溫處理后的各時(shí)間段蛋白條帶數(shù)均減少，其中處理5d和11d減少的蛋白條帶最多，均減少了5條條帶。
　　 5、總蛋白雙向

5、電泳結(jié)果表明，低溫處理使兩個(gè)甘蔗品種節(jié)間蛋白質(zhì)的表達(dá)發(fā)生了改變，且兩品種的雙向電泳圖譜間有著較為明顯的差異。在2-D圖譜上，大分子量范圍內(nèi)的蛋白點(diǎn)表達(dá)相對比較穩(wěn)定，蛋白點(diǎn)多集中于膠的中上部，而大部分特異表達(dá)的蛋白點(diǎn)與表達(dá)量發(fā)生改變的蛋白點(diǎn)屬于小分子量范圍。GT28表達(dá)量下調(diào)的蛋白點(diǎn)數(shù)量比ROC22的少，而出現(xiàn)特異表達(dá)及表達(dá)量上調(diào)的蛋白點(diǎn)數(shù)量則比ROC22的多，這些蛋白點(diǎn)的變化趨勢與品種抗寒性密切相關(guān)，兩品種間蛋白質(zhì)表達(dá)差異的存在可能是G