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盐胁迫是一种严重影响作物的生长发育并降低作物的产量的主要非生物胁迫。紫花苜蓿作为一种主要的豆科牧草,能与根瘤菌相互作用形成根瘤并进行生物固氮。本文通过抗逆生理指标测定、iTRAQ分析和qRT-PCR定量研究了盐胁迫下根瘤菌处理紫花苜蓿地上组织和地下组织的生理变化、蛋白质组变化及相关差异蛋白编码mRNA的表达量变化,以期阐释根瘤提高紫花苜蓿耐盐性的机理及探索提升紫花苜蓿抗逆性的新途径。试验研究结论如下:1.相对于接种根瘤菌不激活和不接种根瘤菌紫花苜蓿,接种根瘤菌并激活紫花苜蓿具有较高的叶片相对含水量,干物质含量;较低的超氧阴离子和丙二醛含量;较高的超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性;较高的还原性谷胱甘肽、脯氨酸和可溶性糖含量。具有活性的根瘤可以减轻紫花苜蓿遭受盐胁迫时造成的细胞膜损伤,提升细胞稳定性,维持细胞内环境平衡,从而使盐胁迫下接种根瘤菌并激活紫花苜蓿拥有更强的渗透调节能力和活性氧清除能力,并呈现出更强的耐盐性。2.iTRAQ技术在研究盐胁迫下根瘤菌处理紫花苜蓿不同组织中蛋白质表达差异上具有强大的分析能力,能快速、准确地定量并鉴别差异表达蛋白。通过iTRAQ分析,在根瘤菌处理紫花苜蓿地上组织和地下组织中分别鉴定到2,593和2,680个蛋白质,其中差异表达蛋白分别为1012和906个。3.地上组织鉴定到的差异表达蛋白主要参与电子传递以感应和传导逆境信号,光合作用和能量代谢以维持细胞内正常的能量供给,降低细胞壁的延展性以维系盐胁迫下细胞完整性,生成抗逆活性物质以维持细胞内环境稳定。地下组织中鉴定到的差异表达蛋白主要参与蛋白质合成、活性氧清除、新陈代谢和氧化还原反应,以提升盐胁迫下的根瘤菌生物固氮能力和能量供给,进而维持细胞渗透压平衡。4.差异表达蛋白主要参与光合固碳途径、氧化磷酸化途径、谷胱甘肽代谢途径、苯丙素生物合成途径、苯丙氨酸代谢途径和核糖体途径等代谢途径及催化活性调节、蛋白质结构性分子活性、能量转运过程和蛋白质结合等生理生化过程。表明根瘤能加速盐胁迫下紫花苜蓿体内的新陈代谢,增加能量供给,增强活性氧清除能力,减轻活性氧伤害,进而维持细胞完整性和内环境平衡,提升紫花苜蓿的耐盐能力。5.qRT-PCR定量分析发现iTRAQ分析获得的根瘤相关差异表达蛋白编码的mRNA在根瘤菌处理紫花苜蓿地上组织和地下组织中的表达量变化趋势和其在iTRAQ分析结果中的表达量变化趋势相似,从而验证了iTRAQ分析结果的有效性。6.用于qRT-PCR分析的差异表达蛋白在紫花苜蓿遭受盐胁迫过程中分别参与了氧化磷酸化,蛋白质的翻译、合成和修饰,氧化还原反应、能量代谢和活性氧清除等代谢途径和生理生化过程,在根瘤提高紫花苜蓿耐盐性上发挥着重要作用。7.根瘤菌侵染过程能促使植物产生应激防御,并形成免疫机制,以提升紫花苜蓿在遭受盐胁迫时的耐受能力,从而提高其耐盐性。