干旱脅迫下香蕉的生理生化分析及相關(guān)蛋白表達(dá)研究.pdf

1、香蕉是一種熱帶亞熱帶大型草本植物，是當(dāng)前世界上主要的水果之一，被聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)認(rèn)定為世界第四大糧食作物，也是我國(guó)四大水果之一。干旱是一個(gè)長(zhǎng)期存在的世界性難題，己成為制約當(dāng)前世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的主要障礙之一，我國(guó)同樣面臨著水資源匱乏帶來(lái)的諸多問(wèn)題。開(kāi)展研究干旱脅迫下香蕉的生理生化分析及相關(guān)蛋白表達(dá)的研究，從生理生化和蛋白質(zhì)分子不同層面研究香蕉的抗旱性，對(duì)認(rèn)識(shí)、闡明香蕉抗旱機(jī)制和開(kāi)展香蕉抗耐旱品種培育等都具有重要意義。本文以桂蕉1號(hào)

2、為實(shí)驗(yàn)材料，選擇具有當(dāng)?shù)靥厣耐寥肋M(jìn)行盆栽，設(shè)置干旱脅迫梯度，研究香蕉幼苗的形態(tài)變化和抗旱性生理指標(biāo)的變化;運(yùn)用iTRAQ技術(shù)，研究了干旱脅迫下香蕉幼苗葉片差異表達(dá)蛋白質(zhì)組。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)隨水分脅迫強(qiáng)度的增加，香蕉幼苗葉片的萎蔫程度逐漸增加，葉片卷曲程度逐漸加深，主側(cè)脈突出的現(xiàn)象逐漸加重，并伴隨出現(xiàn)大量紫斑。凈光合速率(Pn)，氣孔導(dǎo)度(Gs)，蒸騰速率(Tr)隨干旱程度增加而成整體降低的趨勢(shì)，胞間CO2濃度(Ci

3、)的變化趨勢(shì)則呈相反的變化趨勢(shì);對(duì)四個(gè)光合指標(biāo)的相關(guān)性測(cè)定發(fā)現(xiàn)凈光合速率(Pn)，氣孔導(dǎo)度(Gs)，蒸騰速率(Tr)兩兩之間呈正相關(guān)。隨干旱脅迫的加強(qiáng)，葉片的葉綠素含量、可溶性蛋白含量、丙二醛含量都呈現(xiàn)出“升-降-升”的趨勢(shì)，可溶性糖含量呈逐漸下降趨勢(shì)，而脯氨酸含量則呈現(xiàn)先增后降的趨勢(shì)。形態(tài)的變化，光合指標(biāo)的強(qiáng)弱，滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的改變，是香蕉表現(xiàn)抗旱性的主要指標(biāo)。
　　2鑒定共獲得與香蕉蛋白庫(kù)相匹配的肽段5337個(gè)，蛋白1655個(gè)，

4、其中獲得定量信息的蛋白有1023種，差異表達(dá)蛋白有78，上調(diào)蛋白有32個(gè)，下調(diào)蛋白有46個(gè)。鑒定蛋白肽段覆蓋率達(dá)20％以上的約有423個(gè)，占鑒定總蛋白的25.59％。肽段所含氨基酸殘基多集中在6-19個(gè)之間，共4982，約占總肽段數(shù)93.35％。通過(guò)GO二級(jí)功能分類統(tǒng)計(jì)，將上調(diào)蛋白和下調(diào)蛋白分別進(jìn)行了生物進(jìn)程、細(xì)胞組分和分子功能三個(gè)方面的功能統(tǒng)計(jì)，分別發(fā)現(xiàn)，差異表達(dá)蛋白在生物進(jìn)程中主要參與了細(xì)胞過(guò)程，代謝過(guò)程，單有機(jī)體過(guò)程以及響應(yīng)刺激脅

5、迫過(guò)程，在細(xì)胞組分中主要定位于細(xì)胞組分，細(xì)胞器組分和細(xì)胞膜系統(tǒng)組分，在分子功能方面主要包括催化活性功能和結(jié)合功能。通過(guò)對(duì)差異表達(dá)蛋白進(jìn)行亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)定位發(fā)現(xiàn)，上調(diào)蛋白和下調(diào)蛋白主要集中定位于葉綠體(59％)和細(xì)胞溶質(zhì)(16％)上。差異表達(dá)蛋白pathway通路的顯著富集分析，可以看出，差異表達(dá)蛋白主要參與了能量代謝，碳水化合物代謝，氨基酸代謝，多酮類化合物和萜類化合物的代謝等通路，其中，在能量代謝和碳水化合物代謝方面尤其重要。此外，針對(duì)個(gè)