红树植物秋茄幼苗叶片应对水淹胁迫的生理响应及差异蛋白质组学分析

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangxing0828
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
水淹是限制多数植物生长和发育的重要限制因子。红树植物是生活在滨海湿地的一类对水淹具有较高耐性的木本植物。近年来,在对红树林湿地的围垦和鱼塘养殖的开发过程中经常会造成对红树植物的严重水淹,甚至是长时间、整株植物的被淹(特别是对幼苗)。然而,红树植物对这种长时间、全淹胁迫的响应仍有待研究。在本研究中,基于蛋白质组学技术,我们采用红树植物秋茄(Kandeliaobovata)幼苗为实验材料,来探究红树植物秋茄耐受长时间、全淹胁迫的生理响应和分子机制。主要研究结果如下:  (1)秋茄幼苗持续全淹处理。全淹处理秋茄幼苗3天后,随着水淹天数的增加,秋茄叶片色素降解,净光合速率降低,叶片光合系统破坏,7天后植株几乎不能成活。根据所测秋茄叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量、叶绿素a/b比率、光合作用相关指标,本实验选择全淹第4天为处理组,以下简写为4D-CS。  (2)生理数据表明,4D-CS处理可以破坏秋茄叶片细胞膜系统,导致活性氧物质(ROS)积累。4D-CS处理下,秋茄叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)活性和抗氧化小分子物质谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量相对于对照组显著提高,而过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽S-转移酶(GST)三种抗氧化酶的活性明显降低。由此我们推断,SOD、AsA和GSH相对于其他一些抗氧化酶(POD,APX,GST)在响应4D-CS胁迫过程中可能起到更为重要的作用。  (3)运用双向电泳技术来研究4D-CS处理下秋茄叶片蛋白质组的变化,我们分别在秋茄叶片的对照组和4D-CS处理组的蛋白质图谱上获得500多个蛋白质点,经PDQust软件分析和MALDI-TOF/TOF-MS鉴定,分析得到表达量变化在2倍以上的差异蛋白质有46个,其中16个上调表达,30个下调表达。大多数差异表达的蛋白质亚细胞定位于叶绿体内,少数分布在线粒体、高尔基体、细胞核、细胞液、过氧化物酶体中。根据它们的生物学功能把这些差异表达蛋白质分为三大类,分别为光合作用和能量产生相关的蛋白质、物质代谢过程相关的蛋白质、氧化还原平衡和激素信号响应相关的蛋白质。  (4)参与光合作用和能量产生相关的蛋白质主要有核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)、Rubisco结合蛋白、二磷酸-果糖醛缩酶(FBP)、醛缩酶家族、NAD-脱氢酶、醌氧化还原酶、NADP-铁氧还蛋白还原酶(FNR)、放氧复合体蛋白2(OEE2)、ATP合成酶、ATP酶等。参与物质代谢过程相关的蛋白质主要有环化酶蛋白家族、谷氨酰胺合成酶(GS)、磷酸丙糖异构酶同工酶(TPI)、苹果酸脱氢酶(MDH)、ATP依赖的Clp蛋白水解酶亚基(ClpA)、驱动蛋白4、1-磷酸-L肌醇合酶(MIPS)、UDP-L-阿拉伯糖变位酶、20S蛋白水解酶β亚基D1等。与氧化还原平衡和激素信号相关的蛋白质有乳酸酰谷胱苷肽裂解酶、ABA-胁迫-成熟诱导蛋白(ASR)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、叶绿体内的32KD干旱诱导-胁迫-蛋白(CDSP32)、热激蛋白(HSPs)、NAD(P)结合的罗斯曼折叠超家族蛋白等。另外,还有一个重要的转录因子myc2 bHLH被鉴定了出来。  (5)在4D-CS处理下,多数与光合作用暗反应阶段相关的蛋白质表达量下调,造成秋茄幼苗叶片光合作用减弱。与此相反,与光合作用光反应阶段和光合磷酸化过程相关的蛋白质表达量多数上调,这可能是秋茄应对全淹胁迫的一种可能机制。  (6)在4D-CS处理下,我们发现与脱落酸(ABA)相关的一个重要蛋白质CDSP32和另一个重要转录因子myc2 bHLH表达量均下调。结合其他相关代谢相关蛋白质的表达量变化,因此我们认为秋茄可能通过ABA信号转导途径调控植株采取“逃离策略(Escape strategy)”以提高其水淹耐受性。
其他文献
目的:探讨江西烯酮酯jiangxienone抑制肿瘤细胞生长的细胞毒效应机制,为进一步开发利用该化合物提供实验依据。方法:利用SRB法评估江西烯酮酯对胃癌细胞株的细胞毒效应,采用CFU-F法测定江西烯酮酯抗癌细胞的效能比;通过SSH技术克隆江西烯酮酯对胃癌细胞株作用的差异表达基因,分析该化合物可能作用的靶基因;利用基因芯片技术在基因组水平上分析该化合物对胃癌细胞株的基因表达谱的影响,并借助生物信息
当前高中作文教学没有具体教材,也没有较好的教学序列,几乎都是教师在摸索中前行.现行高考,作文分值占语文总分的半壁江山,作文成绩的高低直接影响学生的语文成绩.然而,学生
  2013年中国南方发生了一场严重的干旱事件,降水仅为多年平均降水的23%,高温天数长达67天.本研究基于湖南宁乡涡度相关观测数据和由高分辨率的CLDAS和站点观测数据驱动的通
会议
  为了满足对包含激波和多尺度复杂流动的数值模拟需要,国内外发展了一系列的高精度、高分辨率的非线性格式。通过在高阶精度格式构造方法、面积守恒律等方面的持续研究工
会议
  近年来,求解双曲守恒律问题的高精度数值格式引起广泛重视。在上世纪八十年代,归功于Harten、Vanleer和Roe等人的努力,二阶数值格式趋于完善。随后,ENO和WENO的出现使得
会议
因为杂双金属Mo(W)/S/Cu(Ag)簇合物的丰富结构和潜在应用,从而越来越受到科学工作者的关注。本论文主要探究了杂双金属Mo(W)/S/Cu(Ag)簇合物的合成与晶体构型。采用紫外、红外
因其优异的导电性、化学稳定性等优点,石墨烯在电化学、储能等领域具有很好的应用前景。目前,石墨是制备石墨烯的主要原料,从类石墨原料出发,研发大批量制备石墨烯的技术对其工业应用具有重要意义。重质油由碳氢比较高的大分子组成,从其高芳香份的组成和结构来看是制备石墨烯材料优异的廉价前驱体。鉴于其产量过剩问题日益严重,借助重质油独特的物理化学性质,通过合理的技术路线,从重质油出发获得具有优异电化学性能的高附加
学位
新课程改革后,学校在对学生的教育培养中,对学生“核心素养”培养的重视度越来越高,英语学科培养学生核心素质也是变得越来越重要,本文从高中英语阅读教学出发,对学生核心素
近几十年来,量子点作为新型半导体纳米荧光材料而受到人们的广泛关注。量子点有一系列传统有机荧光染料不具备的特点,例如发射波长可调谐、有范围较宽激发光谱和窄的荧光发射光谱、好的抗光漂白性等。为了进一步扩大量子点在分析化学中的应用,本研究利用聚酰胺-胺型树状大分子对目前应用广泛的油溶性量子点Cd Se/Zn S修饰改性,使其拥有良好的水溶性,达到用其荧光特性检测水溶液中农药残留的目的。具体内容如下:首先
  土壤的冻结和融化是土壤内部的重要物理过程,其冻融界面位置的移动影响土壤水热特性以及陆面和大气之间的水分能量交换,从而对陆面水热过程产生重要影响。本研究将土壤冻结
会议