低溫脅迫對(duì)甘蔗葉綠體蛋白質(zhì)及其相關(guān)基因表達(dá)的影響.pdf

1、甘蔗是中國(guó)乃至世界第一大糖料作物，廣西是我國(guó)主要的糖料主產(chǎn)區(qū)，甘蔗糖業(yè)是廣西重要的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一。甘蔗是喜溫作物，然而近年來極端低溫天氣頻繁出現(xiàn)，使甘蔗生產(chǎn)受到嚴(yán)重的影響，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　 本試驗(yàn)以抗寒性較強(qiáng)的桂糖28號(hào)和抗寒性較弱的新臺(tái)糖22號(hào)為材料，以常溫(28℃)為對(duì)照，研究低溫(0-4℃)脅迫對(duì)抗寒性不同的甘蔗品種葉綠體蛋白質(zhì)表達(dá)的影響。運(yùn)用單向及雙向電泳技術(shù)分析不同天數(shù)的低溫脅迫甘蔗葉綠體蛋白質(zhì)的表達(dá)變化情

2、況，通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)分析低溫脅迫對(duì)相關(guān)基因的差異表達(dá)，從蛋白質(zhì)水平和mRNA水平探討了低溫脅迫對(duì)甘蔗葉綠體的影響，以期為甘蔗抗寒的分子機(jī)理研究提供理論依據(jù)。取得的結(jié)果如下：
　　 1.單向電泳結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低溫脅迫后甘蔗葉綠體蛋白質(zhì)發(fā)生了顯著的變化。兩個(gè)抗寒性不同的甘蔗品種的葉綠體蛋白質(zhì)相對(duì)含量都隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。其中蛋白分子量為39.92 kDa、32.95 kDa以及22.87 kDa處的蛋白條帶下降較為明顯。

3、進(jìn)一步的雙向電泳結(jié)果表明，兩個(gè)甘蔗品種在低溫處理后，下調(diào)的蛋白明顯多于上調(diào)蛋白，特別是到處理24 d時(shí)，多數(shù)蛋白點(diǎn)已經(jīng)明顯降解，且新臺(tái)糖22號(hào)下降幅度大于桂糖28號(hào)。選10個(gè)差異比較明顯的蛋白點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)譜分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些差異蛋白涉及到葉綠體光能的吸收，電子傳遞和能量合成環(huán)節(jié)。這說明低溫脅迫使光合作用受到抑制，進(jìn)而影響甘蔗光合效率，阻礙苗期甘蔗的正常生長(zhǎng)。
　　 2.利用基因克隆技術(shù)成功克隆出了ATP合酶γ亞基、放氧蛋白1和光系統(tǒng)

4、Ⅱ23kDa蛋白三個(gè)差異蛋白的基因片段，它們的基因片段名稱為atpC、PsbO和PsbP。它們的基因片段長(zhǎng)度分別為937 bp，996 bp，721 bp，其中放氧蛋白1的基因片段是整個(gè)開放閱讀框，已經(jīng)在GenBank數(shù)據(jù)庫(kù)上注冊(cè)，登錄號(hào)為JQ898540。
　　 3.利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)分析了這三個(gè)基因的表達(dá)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低溫脅迫抑制了atpC基因的表達(dá)，而誘導(dǎo)了PsbO和PsbP基因的表達(dá)。并且兩個(gè)不同的甘蔗品種表達(dá)變化