盐胁迫下丛枝菌根真菌对小麦叶部蛋白组的影响

发布时间：2020-06-29 08:46

【摘要】：土壤盐渍化是当前急需解决的问题,给灌溉农业造成了重大的损失。让人们食用的粮食作物(小麦)种植在盐渍化土壤中会发现该作物的生长发育受到影响,同时产量在减少。为了维持世界粮食生产的增长,需要适应盐渍土壤。但是盐胁迫耐受性的多组分性质使大多数植物在育种的过程中改善植物对盐度的耐受性不成功。丛枝菌根真菌(AMF)是一种真菌,这种真菌能和植物共存,相互促进。因此我们考虑接种丛枝菌根真菌(AMF)在盐渍化的土壤中,其优点在于它能被广泛地,可持续地以及重复性地利用,这样可以减轻盐胁迫给作物带来的负面影响,除此之外,还能促进和改善植物的生长发育。小麦是世界上能解决人类饥饱问题的重要谷类作物,在盐碱条件下通过接种菌根真菌提高其生产力是确保粮食安全的一个重要方法。AMF在盐胁迫下的特异蛋白质组响应将有助于阐明菌根真菌如何诱导植物生长,营养吸收和胁迫耐受性的反应。本研究以植物小麦为实验材料,首先在接种丛枝菌根真菌后用不同盐浓度进行盐胁迫,并对小麦幼苗形态和生理生化相关指标进行了测定,根据这些指标初步地确定所采用的盐浓度。在同一盐浓度下接种丛枝菌根真菌(AMF)和不接种丛枝菌根真菌(AMF)的情况下,应用双向电泳技术、质谱技术和生物信息学比较分析这两种情况下小麦叶片蛋白质组表达的差异,并对差异蛋白的上调或下调代表的生物学功能进行分析,结果表明:(1)在单因素盐浓度下,S组与CK组相比,其叶片变黄,叶片的干重及鲜重减少,叶绿素含量、SOD、POD、CAT值随盐浓度的增加而降低。但在双因素即接种菌根真菌后盐胁迫,S+T组和S+M组的以上这些指标的值随着盐度的增加会相应升高,且高于单因素盐胁迫下S组相应的值。表示在同一盐浓度下接种菌根真菌的小麦比不接种菌根真菌的小麦生长的良好,这充分说明接种菌根真菌能缓解盐胁迫给植物带来的伤害。(2)分析比较同一盐浓度胁迫下接种丛枝菌根真菌(AMF)和不接种菌根真菌的小麦叶片蛋白质组的差异表达蛋白,成功鉴定出其中的12个蛋白质。这些蛋白质主要分成四类。第一类与光合作用相关的蛋白质,包括核酮糖1.5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基;二磷酸核酮糖羧化酶大亚基;二磷酸核酮糖羧化酶小亚基。第二类与糖代谢相关蛋白质,包括果糖-二磷酸醛缩酶。第三类与呼吸能量代谢相关的蛋白质,包括ATP合酶亚基及叶绿素。第四类是未知功能蛋白质。说明盐胁迫可能通过抑制能量合成和光合作用从而减缓植物生长,同时,接种丛枝菌根真菌能通过增强呼吸能量代谢或光合作用相关的酶蛋白来抵御和修复盐胁迫对其产生的伤害。这些蛋白的检测可以深入探讨接种丛枝菌根真菌的植物是如何缓解盐胁迫的伤害。
【学位授予单位】：山西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S512.1;S156.4
【图文】：

小麦叶,盐浓度,小写字母,生理指标

19图 3-2 小麦叶的生理指标Fig3-2 physiological indexes of wheat leaves图中不同小写字母表示同一盐浓度下不同菌种处理的显著性差异（以下同理）.3 盐胁迫下丛枝菌根真菌对小麦幼苗叶绿素含量的影响接种 AMF 菌剂并用不同浓度的盐胁迫处理后测得的小麦叶绿素含量如图 3-3。从图难看出，只有单因素盐胁迫处理下（S 组），随着盐浓度的升高，小麦幼苗的叶绿a、叶绿素 b、总叶绿素的含量较 CK 组整体呈下降的趋势，在双因素即接种 AMF 后

侵染,显微图,根部,标尺

结果与分析更容易侵入植物的根部，从而与植物形成共生体。后又对 AMF 侵染根部的侵染率进行统计如表 3-1，发现 CK 组和 S 组的侵染%，这是由于本实验对土壤进行了灭菌处理，将土壤中原生态的真菌和细菌而 S+M 组和 S+T 组的侵染率有明显的数值变化，这是由于接种了 AMF 菌F 菌剂侵染到植物的根部。同时也明显的可以看出随着盐浓度的升高，AMF 根部的侵染率呈现下降的趋势。说明随着盐浓度的高低会影响菌剂进入植在同等浓度盐胁迫的处理下，S+M 组的侵染率要小于 S+T 组的侵染率，这西球囊霉菌剂的侵染率高于扭形球囊霉菌剂的侵染率。

【参考文献】