小黑杨（Populus simonii×P.nigra）叶片应答NaCl胁迫的生理与蛋白质组学分析
发布时间：2023-08-06 18:54
盐碱胁迫是严重影响植物生长,限制产量和区域分布的重要因素之一。盐碱胁迫会引起植物水分缺失,破坏渗透平衡和氧化平衡,导致叶片气孔导度降低,抑制光合作用,对植物的光能利用和CO2同化作用造成影响。小黑杨(Populus simonii×P.nigra)是一种价值较高的防风林物种。因此,培育出耐盐碱的小黑杨具有重要的价值。本研究以培养50天的小黑杨组培苗为试验材料,结合生理学和蛋白质组学策略对其叶片响应NaCl胁迫过程中蛋白质数量和丰度的变化规律进行了研究。研究表明:在NaCl胁迫3d后,小黑杨的光合作用均受到一定程度的抑制。此外,还伴随着小黑杨叶片膜透性的破坏,渗透物(脯氨酸、可溶性糖和甜菜碱)的大量积累以及抗氧化物活性的改变等过程。此外,蛋白质组学分析鉴定到78个差异蛋白质,其中有50个蛋白质丰度上升,有28个蛋白质丰度下降。这些蛋白质主要是捕光复合体、光系统Ⅱ、以及光合电子传递链等结构的组成,或参与能量代谢、光合作用、基础代谢、胁迫防御、转录、蛋白质命运和信号转导等过程的调节。通过对这些结果的分析,我们推测小黑杨叶片可能通过以下几种策略应答NaCl胁迫:(1)通过降低叶绿素a/叶绿素b...
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 植物耐盐机制的研究进展
1.2.1 植物耐盐机制的研究
1.2.2 杨树耐盐机制的研究
1.2.3 杨树耐盐机制的转录组学研究
1.2.4 杨树耐盐机制的生理学研究
1.3 小黑杨的研究进展
1.3.1 小黑杨简介
1.3.2 小黑杨分子生物学研究进展
1.4 研究目的及意义
2 材料与方法
2.1 植物材料培养与NaCl胁迫处理
2.2 相对含水量测定
2.3 叶绿素含量的测定
2.4 光合特性的测定
2.5 叶绿素荧光动力学参数的测定
2.6 可溶性糖含量测定
2.7 脯氨酸含量测定
2.8 甜菜碱含量测定
2.9 丙二醛含量测定
2.10 电解质外渗率测定
2.11 超氧阴离子生成速率(O2
-)及过氧化氢(H2O2)含量测定
2.12 抗氧化酶活性测定
2.13 抗坏血酸(AsA)和氧化型抗坏血酸(DHA)含量测定
2.14 谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量测定
2.15 小黑杨叶片应答NaCl胁迫蛋白质组学分析
2.15.1 小黑杨叶片蛋白质样品制备
2.15.2 蛋白质分离
2.15.3 凝胶图像扫描和蛋白质丰度分析
2.15.4 质谱鉴定
2.15.5 统计学分析
2.15.6 数据搜库
2.15.7 功能分类
3 结果
3.1 小黑杨叶片形态学和生理学的变化
3.2 小黑杨叶片光合作用的变化
3.2.1 光合与蒸腾特性的变化
3.2.2 叶绿素含量和组成的变化
3.2.3 光合荧光参数的变化
3.3 小黑杨叶片渗透保护物质含量的变化
3.4 小黑杨叶片丙二醛含量与电解质外渗率的变化
3.5 小黑杨叶片O2
-生成速率与H2O2含量的变化
3.6 小黑杨叶片抗氧化酶活性的变化
3.7 小黑杨叶片抗坏血酸与谷胱甘肽含量的变化
3.8 小黑杨叶片蛋白质组学分析
3.8.1 胁迫应答蛋白质分离
3.8.2 胁迫应答蛋白质数量分析
3.8.3 胁迫应答蛋白质鉴定与功能分类
3.8.4 胁迫应答过程中参与光合作用的蛋白质
3.8.5 胁迫应答过程中参与胁迫防御的蛋白质
3.8.6 胁迫应答过程中参与碳和能量代谢的蛋白质
3.8.7 胁迫应答过程中参与基础代谢的蛋白质
3.8.8 胁迫应答过程中参与DNA和RNA相关代谢的蛋白质
3.8.9 胁迫应答过程中蛋白质命运相关的蛋白质
3.8.10 胁迫应答过程中参与膜与转运的蛋白质
3.8.11 胁迫应答过程中参与信号转导的蛋白质
3.8.12 胁迫应答过程中参与其它代谢的蛋白质
3.8.13 胁迫应答过程中未知功能的蛋白质
4 讨论
4.1 小黑杨叶片通过积累大量渗透保护物质应对NaCl胁迫
4.2 NaCl胁迫导致小黑杨叶片细胞膜结构完整性的破坏
4.3 NaCl胁迫影响小黑杨叶片光合作用的多种途径
4.3.1 光合色素途径受到抑制
4.3.2 光系统Ⅰ和光系统Ⅱ均受到抑制
4.3.3 植物光合电子传递链受到影响
4.3.4 暗反应过程受到影响
4.4 NaCl胁迫激活ROS清除机制
4.5 NaCl胁迫影响小黑杨叶片蛋白质命运
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3839865
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 植物耐盐机制的研究进展
1.2.1 植物耐盐机制的研究
1.2.2 杨树耐盐机制的研究
1.2.3 杨树耐盐机制的转录组学研究
1.2.4 杨树耐盐机制的生理学研究
1.3 小黑杨的研究进展
1.3.1 小黑杨简介
1.3.2 小黑杨分子生物学研究进展
1.4 研究目的及意义
2 材料与方法
2.1 植物材料培养与NaCl胁迫处理
2.2 相对含水量测定
2.3 叶绿素含量的测定
2.4 光合特性的测定
2.5 叶绿素荧光动力学参数的测定
2.6 可溶性糖含量测定
2.7 脯氨酸含量测定
2.8 甜菜碱含量测定
2.9 丙二醛含量测定
2.10 电解质外渗率测定
2.11 超氧阴离子生成速率(O2
-)及过氧化氢(H2O2)含量测定
2.12 抗氧化酶活性测定
2.13 抗坏血酸(AsA)和氧化型抗坏血酸(DHA)含量测定
2.14 谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量测定
2.15 小黑杨叶片应答NaCl胁迫蛋白质组学分析
2.15.1 小黑杨叶片蛋白质样品制备
2.15.2 蛋白质分离
2.15.3 凝胶图像扫描和蛋白质丰度分析
2.15.4 质谱鉴定
2.15.5 统计学分析
2.15.6 数据搜库
2.15.7 功能分类
3 结果
3.1 小黑杨叶片形态学和生理学的变化
3.2 小黑杨叶片光合作用的变化
3.2.1 光合与蒸腾特性的变化
3.2.2 叶绿素含量和组成的变化
3.2.3 光合荧光参数的变化
3.3 小黑杨叶片渗透保护物质含量的变化
3.4 小黑杨叶片丙二醛含量与电解质外渗率的变化
3.5 小黑杨叶片O2
-生成速率与H2O2含量的变化
3.6 小黑杨叶片抗氧化酶活性的变化
3.7 小黑杨叶片抗坏血酸与谷胱甘肽含量的变化
3.8 小黑杨叶片蛋白质组学分析
3.8.1 胁迫应答蛋白质分离
3.8.2 胁迫应答蛋白质数量分析
3.8.3 胁迫应答蛋白质鉴定与功能分类
3.8.4 胁迫应答过程中参与光合作用的蛋白质
3.8.5 胁迫应答过程中参与胁迫防御的蛋白质
3.8.6 胁迫应答过程中参与碳和能量代谢的蛋白质
3.8.7 胁迫应答过程中参与基础代谢的蛋白质
3.8.8 胁迫应答过程中参与DNA和RNA相关代谢的蛋白质
3.8.9 胁迫应答过程中蛋白质命运相关的蛋白质
3.8.10 胁迫应答过程中参与膜与转运的蛋白质
3.8.11 胁迫应答过程中参与信号转导的蛋白质
3.8.12 胁迫应答过程中参与其它代谢的蛋白质
3.8.13 胁迫应答过程中未知功能的蛋白质
4 讨论
4.1 小黑杨叶片通过积累大量渗透保护物质应对NaCl胁迫
4.2 NaCl胁迫导致小黑杨叶片细胞膜结构完整性的破坏
4.3 NaCl胁迫影响小黑杨叶片光合作用的多种途径
4.3.1 光合色素途径受到抑制
4.3.2 光系统Ⅰ和光系统Ⅱ均受到抑制
4.3.3 植物光合电子传递链受到影响
4.3.4 暗反应过程受到影响
4.4 NaCl胁迫激活ROS清除机制
4.5 NaCl胁迫影响小黑杨叶片蛋白质命运
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3839865
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/lylw/3839865.html
