野牛草響應(yīng)低溫脅迫的生理機(jī)制和蛋白質(zhì)組學(xué)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(yán)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(jī)制和分子機(jī)制的研究不斷深入和生物技術(shù)的日趨完善，通過基因工程的技術(shù)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(zhì)組學(xué)方法和技術(shù)應(yīng)用到了植物的研究中，并取得了一定的成果。應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)的方法研究植物對低溫脅迫的應(yīng)答機(jī)制，發(fā)掘低度逆境相關(guān)蛋白，進(jìn)而探索植物抗寒分子機(jī)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(xì)胞膜透性和保護(hù)酶活性的變化；并利用雙向電泳、質(zhì)譜技術(shù)結(jié)合生物信息學(xué)，對野牛草在5℃低溫脅迫0h、6h和24h的差異蛋白質(zhì)組學(xué)進(jìn)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(zhì)組的差異表達(dá)，以及通過對野牛草低溫逆境

3、應(yīng)答蛋白的鑒定，來探討野牛草的低溫耐受分子機(jī)制，為將來培育抗寒性強(qiáng)的野牛草新品種奠定一定的理論基礎(chǔ)，為生產(chǎn)實踐活動中應(yīng)對寒害提供一定的理論指導(dǎo)。本研究的結(jié)果如下：
　　 1在一定限度的脅迫下野牛草葉片的細(xì)胞膜透性不會造成永久性傷害。低溫脅迫對葉片細(xì)胞膜造成一定的損傷，脅迫時間越長細(xì)胞膜受到的傷害越大，但在一定限度的脅迫下，葉片細(xì)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(hù)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(dāng)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(yīng)性調(diào)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(zhì)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(fù)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(dá)豐度變化顯著差異的蛋白質(zhì)點共87個，其中上調(diào)表達(dá)的60個，下調(diào)表達(dá)的27個。
　　 4部分差異表達(dá)蛋白質(zhì)的質(zhì)譜鑒定及功能分析。從87個差異表達(dá)的蛋白點中選取了26個相對豐度較高的蛋白點進(jìn)行了MALDI-TOF-MS分析，有17個蛋白點得到