野牛草響應低溫脅迫的生理機制和蛋白質組學初步研究.pdf

1、植物會遭受許多環(huán)境因子的影響，在這些限制因子中，低溫脅迫是最重要的非生物脅迫因子之一，低溫嚴重影響了植物的生長發(fā)育和地理分布。目前隨著植物耐寒生理機制和分子機制的研究不斷深入和生物技術的日趨完善，通過基因工程的技術和手段為培育抗寒植物新品種提供了一條嶄新的途徑。近年來，蛋白質組學方法和技術應用到了植物的研究中，并取得了一定的成果。應用蛋白質組學的方法研究植物對低溫脅迫的應答機制，發(fā)掘低度逆境相關蛋白，進而探索植物抗寒分子機理，為提高植物

2、溫度抗性提供重要的理論依據(jù)。
　　 本研究以暖季型草坪草“中坪一號”（Buchloe dactyloide（Nutt.）Engelm.cvzhongping No.1）野牛草為材料，研究了低溫脅迫下野牛草幼苗葉片細胞膜透性和保護酶活性的變化；并利用雙向電泳、質譜技術結合生物信息學，對野牛草在5℃低溫脅迫0h、6h和24h的差異蛋白質組學進行了研究。通過低溫脅迫條件下野牛草生理生化變化，蛋白質組的差異表達，以及通過對野牛草低溫逆境

3、應答蛋白的鑒定，來探討野牛草的低溫耐受分子機制，為將來培育抗寒性強的野牛草新品種奠定一定的理論基礎，為生產(chǎn)實踐活動中應對寒害提供一定的理論指導。本研究的結果如下：
　　 1在一定限度的脅迫下野牛草葉片的細胞膜透性不會造成永久性傷害。低溫脅迫對葉片細胞膜造成一定的損傷，脅迫時間越長細胞膜受到的傷害越大，但在一定限度的脅迫下，葉片細胞膜不會造成永久性傷害。
　　 2低溫脅迫下野牛草幼苗葉片保護酶活性變化趨勢不一致。隨著脅迫時

4、間的延長，葉片中SOD、POD和CAT活性均表現(xiàn)為先升高后降低的變化規(guī)律，但三種酶的變化有所不同，POD活性表現(xiàn)為波動較大，當脅迫持續(xù)到24 h時，POD活性明顯降低幾乎與對照持平，說明POD受低溫影響更敏感；SOD活性一直保持較高的水平； CAT活性與SOD活性變化保持一致，表現(xiàn)出這兩種酶在低溫適應性調節(jié)過程中的協(xié)同作用。
　　 3低溫脅迫下野牛草幼苗雙向凝膠電泳分析。Trizol沉淀法制備蛋白質樣品，利用經(jīng)典的雙向凝膠電泳分

5、離野牛草幼苗葉片全蛋白，得到了高分辨率和重復性好的雙向電泳圖譜，在電泳圖譜上至少能檢測到850個蛋白點。經(jīng)過ImageMaster2D P1atinum V5.0軟件分析，在某一時間點，得到表達豐度變化顯著差異的蛋白質點共87個，其中上調表達的60個，下調表達的27個。
　　 4部分差異表達蛋白質的質譜鑒定及功能分析。從87個差異表達的蛋白點中選取了26個相對豐度較高的蛋白點進行了MALDI-TOF-MS分析，有17個蛋白點得到