紫花苜蓿響應鹽脅迫的蛋白質組研究.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。利用蛋白質組學方法研究植物對鹽脅迫的應答機制,發(fā)掘鹽堿應答相關蛋白,對全面揭示植物抗鹽堿機理有重要的意義。本研究以紫花苜?！爸熊?號”為材料,利用蛋白雙向電泳結合質譜技術,對苜蓿在鹽脅迫條件下的差異蛋白質組進行了系統(tǒng)的研究,以探索苜蓿的抗鹽脅迫機理。
　　 蛋白質雙向電泳技術是蛋白質組學研究的重要技術之一。在植物蛋白質組學研

2、究過程中,蛋白質樣品的制備將直接影響電泳的分辨率及實驗結果的可靠性。本研究對苜蓿蛋白提取方法作了改進,建立了一套以TRIzol試劑為基礎,能同步分離苜蓿DNA、RNA和蛋白的體系,并進一步對提取的DNA、RNA和蛋白質進行檢測。PCR和RT-PCR檢查分析表明,該方法分離的DNA、RNA在質和量上與傳統(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,這在植物中尚屬首次報道。該體系為后續(xù)結合基因組、轉錄組和蛋白質組的研究提供了基礎。
　　 以上述實驗為基礎,使用雙向電泳技術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蛋白質組,并對差異表達蛋白進行了質譜鑒定。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。將其中考馬斯亮藍染色可檢測到的70個差異蛋白點進行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、轉錄調(diào)控和細胞結構維持等過程。其中地上部分差異表達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