海濱木槿耐鹽分子機制的初步研究.pdf

1、海濱木槿（Hibiscus hamabo Sieb.et Zucc.）屬于錦葵科木槿屬，是一種落葉小喬木。該植物對鹽堿有較強的耐受性，能生長在堿性（p H8.0～8.6）、含鹽量高達1.5％的土壤中，是典型的鹽生植物。目前有關(guān)海濱木槿耐鹽性的研究主要集中在生理角度，而在分子機制方面的研究卻很少。本實驗從轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組兩方面進行分析，初步探究鹽脅迫下海濱木耐鹽性的分子機制，希望為更加深入的了解海濱木槿耐鹽的分子調(diào)控機制和更好地推廣及綜合

2、利用海濱木槿提供理論依據(jù)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴用200mM的NaCl處理長到10片真葉的海濱木槿1 d，以未處理的作為對照，取其葉和根進行轉(zhuǎn)錄組測序。共測序了4個樣品，得到20.52Gb Clean Data，每個樣品Clean Data都達到4.50 Gb，Q30堿基百分比在93.00%及以上。組裝后，共獲得75,257條 Unigene，其中1 kb長度以上的 Unigene有17,795條。將得到的 Unigene與

3、 NR、Swiss-Prot、KEGG、COG、KOG、GO和 Pfam數(shù)據(jù)庫進行比對，共得到44,483條 Unigene的注釋結(jié)果。對 Unigene庫進行SSR分析，共獲得6,271個 SSR標記。對得到的差異表達基因進行模式聚類、功能注釋以及富集性分析?；诨蛟诓煌瑯悠分械谋磉_量，識別差異表達基因，200 mM NaCl脅迫下轉(zhuǎn)錄組測序中海濱木槿處理組的葉與對照組的葉相比，得到1268個差異表達基因，其中上調(diào)的有375個基因，

4、下調(diào)的有893個基因；而處理組的根與對照組的根相比，得到2093個差異表達基因中上調(diào)的基因有935個，下調(diào)的基因有1104個。從差異表達基因中，選取了17個基因進行熒光定量 PCR驗證，證明了轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的可靠性，說明轉(zhuǎn)錄組的數(shù)據(jù)可以用來做進一步研究。⑵根據(jù)轉(zhuǎn)錄組結(jié)果，選取了與抗鹽相關(guān)的4個差異表達基因（APX、GST、SOD和AKT1），發(fā)現(xiàn)在鹽脅迫下海濱木槿葉片中APX、GST、SOD和AKT1這四個基因的表達量都呈現(xiàn)先上升后下降的趨

5、勢，在3d的時候達到最大；而在海濱木槿根中這四個基因的表達量基本上呈現(xiàn)出上升-下降-上升的趨勢。測定200mM NaCl處理0 d、1 d、3 d、6d、9d的海濱木槿葉片和根中的APX、SOD、GST的酶活，發(fā)現(xiàn)海濱木槿葉片中APX、SOD的酶活性表現(xiàn)出先升高后下降的趨勢， GST的酶活呈現(xiàn)出上升-下降-上升的趨勢。APX的酶活在6d的時候達到最大，GST、SOD酶的活性在第3 d時達到最大。而海濱木槿根中APX酶活性差異卻不顯著，基

6、本沒有什么變化，GST的酶活基本呈現(xiàn)出下降的趨勢，SOD酶的活性則表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，在第6 d時酶活性最大。以上結(jié)果說明海濱木槿在遭受鹽脅迫時，抗性基因最先做出響應(yīng)，然后再通過轉(zhuǎn)錄翻譯合成相關(guān)的抗性蛋白，從而使植物抵抗環(huán)境脅迫。⑶用200mM的NaCl處理海濱木槿，以不含NaCl的1/2 Hoagland營養(yǎng)液澆灌為對照，取脅迫1d的海濱木槿的葉提取總蛋白，進行雙向電泳，每個樣品進行三次技術(shù)重復(fù)。使用 PDQ ues t軟件對圖

7、像進行分析，對蛋白豐度表達差異為 P≤0.05且 ANOVE≥2的點標記，發(fā)現(xiàn)在鹽脅迫下，與對照相比，200 mM的NaCl處理1 d后的海濱木槿葉中有86個蛋白質(zhì)點表現(xiàn)出顯著性差異，其中蛋白質(zhì)豐度增加的有54個，蛋白質(zhì)豐度降低的有32個。對這些差異蛋白點進行質(zhì)譜分析，總共檢測出77種差異蛋白，其中48種是上調(diào)的，29種是下調(diào)的。對這些差異蛋白進行 GO富集分析和 Pathway富集分析，將這些差異蛋白進行分類，主要分類到光合、代謝、蛋