紫花苜蓿響應(yīng)鹽脅迫的蛋白質(zhì)組研究.pdf

1、土壤鹽漬化是農(nóng)作物生長過程中面臨的最嚴(yán)重非生物脅迫之一。據(jù)報道,全世界耕地中約有5％存在不同程度的鹽漬化。利用蛋白質(zhì)組學(xué)方法研究植物對鹽脅迫的應(yīng)答機(jī)制,發(fā)掘鹽堿應(yīng)答相關(guān)蛋白,對全面揭示植物抗鹽堿機(jī)理有重要的意義。本研究以紫花苜蓿“中苜1號”為材料,利用蛋白雙向電泳結(jié)合質(zhì)譜技術(shù),對苜蓿在鹽脅迫條件下的差異蛋白質(zhì)組進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,以探索苜蓿的抗鹽脅迫機(jī)理。
　　 蛋白質(zhì)雙向電泳技術(shù)是蛋白質(zhì)組學(xué)研究的重要技術(shù)之一。在植物蛋白質(zhì)組學(xué)研

2、究過程中,蛋白質(zhì)樣品的制備將直接影響電泳的分辨率及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。本研究對苜蓿蛋白提取方法作了改進(jìn),建立了一套以TRIzol試劑為基礎(chǔ),能同步分離苜蓿DNA、RNA和蛋白的體系,并進(jìn)一步對提取的DNA、RNA和蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測。PCR和RT-PCR檢查分析表明,該方法分離的DNA、RNA在質(zhì)和量上與傳統(tǒng)方法無差異。雙向電泳比較分析表明,該方法提取的苜蓿根、莖、葉蛋白質(zhì)量顯著優(yōu)于傳統(tǒng)方法,完全適用于苜蓿不同組織的蛋白組學(xué)分析。該體系能同時

3、從同一份植物樣品中分離DNA、RNA和蛋白質(zhì),這在植物中尚屬首次報道。該體系為后續(xù)結(jié)合基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)組的研究提供了基礎(chǔ)。
　　 以上述實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),使用雙向電泳技術(shù)研究了紫花苜蓿耐鹽品種“中苜1號”幼苗在0、100、200mM NaCl處理9天后,地上部分和地下部分的差異表達(dá)蛋白質(zhì)組,并對差異表達(dá)蛋白進(jìn)行了質(zhì)譜鑒定。雙向電泳圖譜分析表明:在鹽脅迫條件下,凝膠經(jīng)銀染后共檢測到88個蛋白點(diǎn)在豐度上發(fā)生1.5倍以上變化,其中40

4、個在地上部分,48個在根中。將其中考馬斯亮藍(lán)染色可檢測到的70個差異蛋白點(diǎn)進(jìn)行MALDI-TOF／MS和MALDI-TOF-TOF／MS分析,最終有53個得到鑒定。功能分析表明,這些蛋白主要參與到光合作用,能量代謝,活性氧清除、新陳代謝、信號傳遞、蛋白翻譯加工和降解、轉(zhuǎn)錄調(diào)控和細(xì)胞結(jié)構(gòu)維持等過程。其中地上部分差異表達(dá)蛋白主要參與光合作用和能量代謝,而地下部分的差異表達(dá)蛋白大部分參與到新陳代謝,信號傳遞等過程。
　　 本研究首次將