紫花苜蓿盐胁迫下差异蛋白筛选及功能分析
发布时间：2020-12-27 14:35
紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是一种多年生营养价值丰富的豆科牧草,而盐碱胁迫是限制苜蓿生长发育的主要环境因子。探索苜蓿各个发育阶段盐应答机制,挖掘盐胁迫调控蛋白,研究其基因功能,开展基因工程育种,将为紫花苜蓿耐盐育种提供理论依据和可行方法。本试验应用蛋白质组方法,分析了紫花苜蓿“中苜1号”根和叶响应盐胁迫的调控网络,筛选出关键差异蛋白,并在转基因水平进行耐盐评价。主要结果如下:“中苜1号”幼苗在100 mM和200 mM NaCl处理3周后,检测了苜蓿形态和生理生化指标,分析了“中苜1号”根系应答盐胁迫的蛋白质组变化。结果发现,随着盐浓度增加,植株根长、株高、叶绿素含量与对照相比较显著降低;在低浓度盐胁迫下,Na+含量及抗氧化酶（SOD和POD）活性显著增加。通过双向电泳及质谱分析,共鉴定51个盐胁迫响应蛋白。这些差异蛋白主要参与了抗氧化与防御、能量代谢、蛋白质加工、折叠与降解、次生代谢、信号转导和氨基酸代谢。筛选出关键耐盐调控蛋白-膜联蛋白Annexin（MsANN2）。以耐盐紫花苜蓿“中苜1号”和敏盐蒺藜苜蓿（Medicago truncat...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
盐超敏感信号通路示意图(GuptaandHuang2014)
图 2.1 紫花苜蓿长期盐胁迫后的表型Fig 2.1 Phenotype of alfalfa after long-term salt stress图 2.2 盐胁迫下紫花苜蓿生长性能差异A, 株高；B，根长；C；叶绿素含量Fig 2.2 The differences in growth performance of alfalfa under salt stressA, height of whole plant; B, the root length; C; chlorophyll content浓度盐胁迫对紫花苜蓿根系离子含量与抗氧化能力的影响
22图 2.2 盐胁迫下紫花苜蓿生长性能差异A, 株高；B，根长；C；叶绿素含量Fig 2.2 The differences in growth performance of alfalfa under salt stressA, height of whole plant; B, the root length; C; chlorophyll content.2.2 不同浓度盐胁迫对紫花苜蓿根系离子含量与抗氧化能力的影响不同浓度的 NaCl 胁迫都会改变苜蓿根部 Na+、K+、Ca2+含量 (图 2.3)。与对照组相比迫导致紫花苜蓿根中 Na+浓度增加了 333.3 倍；高盐胁迫导致 Na+浓度增加了 433.3 倍，迫植株根系中 Na+含量显著高于低盐浓度胁迫植株(图 2.3-A)。与之相反，与对照组相比度盐胁迫均使紫花苜蓿根系 K+含量显著降低，且呈浓度依赖性降低 (图 2.3-B)。与 K相一致，对照组苜蓿根中钙离子含量为 21.5mg/gDW。低盐浓度处理后，Ca2+含量下降g/g DW，显著低于对照组，且高盐处理组显著低于低盐处理组(图 2.3-C)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国草种业的发展现状与趋势分析[J]. 毛培胜,王明亚,欧成明. 草学. 2018(06)
[2]Overexpression of vacuolar proton pump ATPase（V-H+-ATPase） subunits B, C and H confers tolerance to salt and saline-alkali stresses in transgenic alfalfa（Medicago sativa L.）[J]. WANG Fa-wei,WANG Chao,SUN Yao,WANG Nan,LI Xiao-wei,DONG Yuan-yuan,YAO Na,LIU Xiu-ming,CHEN Huan,CHEN Xi-feng,WANG Zhen-min,LI Hai-yan. Journal of Integrative Agriculture. 2016(10)
[3]基于转录组和蛋白质组关联研究技术筛选紫花苜蓿耐盐相关候选基因[J]. 张振亚,裴翠明,马进. 植物生理学报. 2016(03)
[4]苜蓿种质资源的分布、育种与利用[J]. 杨青川,康俊梅,张铁军,刘凤歧,龙瑞才,孙彦. 科学通报. 2016(02)
[5]紫花苜蓿QTL与全基因组选择研究进展及其应用[J]. 康俊梅,张铁军,王梦颖,张怡,杨青川. 草业学报. 2014(06)
[6]中国盐渍土研究的发展历程与展望[J]. 杨劲松. 土壤学报. 2008(05)
博士论文
[1]SOS途径通过膜联蛋白AtANN4介导盐胁迫下钙信号特异性调控机制的研究[D]. 马亮.中国农业大学 2019
[2]紫花苜蓿与蒺藜苜蓿盐胁迫应激调控蛋白和miRNA的鉴定分析[D]. 龙瑞才.重庆大学 2013
[3]紫花苜蓿响应盐胁迫的蛋白质组研究[D]. 熊军波.中国农业科学院 2011
硕士论文
[1]紫花苜蓿盐诱导解旋酶基因MsRH的克隆与功能分析[D]. 高燕丽.山西农业大学 2013
[2]盐胁迫下紫花苜蓿蛋白质组分析及耐盐相关基因克隆[D]. 崔艳军.中国农业科学院 2013
[3]盐胁迫下紫花苜蓿根系蛋白质组的初步分析[D]. 王继峰.中国农业科学院 2007
本文编号：2941919
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：119 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
盐超敏感信号通路示意图(GuptaandHuang2014)
图 2.1 紫花苜蓿长期盐胁迫后的表型Fig 2.1 Phenotype of alfalfa after long-term salt stress图 2.2 盐胁迫下紫花苜蓿生长性能差异A, 株高；B，根长；C；叶绿素含量Fig 2.2 The differences in growth performance of alfalfa under salt stressA, height of whole plant; B, the root length; C; chlorophyll content浓度盐胁迫对紫花苜蓿根系离子含量与抗氧化能力的影响
22图 2.2 盐胁迫下紫花苜蓿生长性能差异A, 株高；B，根长；C；叶绿素含量Fig 2.2 The differences in growth performance of alfalfa under salt stressA, height of whole plant; B, the root length; C; chlorophyll content.2.2 不同浓度盐胁迫对紫花苜蓿根系离子含量与抗氧化能力的影响不同浓度的 NaCl 胁迫都会改变苜蓿根部 Na+、K+、Ca2+含量 (图 2.3)。与对照组相比迫导致紫花苜蓿根中 Na+浓度增加了 333.3 倍；高盐胁迫导致 Na+浓度增加了 433.3 倍，迫植株根系中 Na+含量显著高于低盐浓度胁迫植株(图 2.3-A)。与之相反，与对照组相比度盐胁迫均使紫花苜蓿根系 K+含量显著降低，且呈浓度依赖性降低 (图 2.3-B)。与 K相一致，对照组苜蓿根中钙离子含量为 21.5mg/gDW。低盐浓度处理后，Ca2+含量下降g/g DW，显著低于对照组，且高盐处理组显著低于低盐处理组(图 2.3-C)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国草种业的发展现状与趋势分析[J]. 毛培胜,王明亚,欧成明. 草学. 2018(06)
[2]Overexpression of vacuolar proton pump ATPase（V-H+-ATPase） subunits B, C and H confers tolerance to salt and saline-alkali stresses in transgenic alfalfa（Medicago sativa L.）[J]. WANG Fa-wei,WANG Chao,SUN Yao,WANG Nan,LI Xiao-wei,DONG Yuan-yuan,YAO Na,LIU Xiu-ming,CHEN Huan,CHEN Xi-feng,WANG Zhen-min,LI Hai-yan. Journal of Integrative Agriculture. 2016(10)
[3]基于转录组和蛋白质组关联研究技术筛选紫花苜蓿耐盐相关候选基因[J]. 张振亚,裴翠明,马进. 植物生理学报. 2016(03)
[4]苜蓿种质资源的分布、育种与利用[J]. 杨青川,康俊梅,张铁军,刘凤歧,龙瑞才,孙彦. 科学通报. 2016(02)
[5]紫花苜蓿QTL与全基因组选择研究进展及其应用[J]. 康俊梅,张铁军,王梦颖,张怡,杨青川. 草业学报. 2014(06)
[6]中国盐渍土研究的发展历程与展望[J]. 杨劲松. 土壤学报. 2008(05)
博士论文
[1]SOS途径通过膜联蛋白AtANN4介导盐胁迫下钙信号特异性调控机制的研究[D]. 马亮.中国农业大学 2019
[2]紫花苜蓿与蒺藜苜蓿盐胁迫应激调控蛋白和miRNA的鉴定分析[D]. 龙瑞才.重庆大学 2013
[3]紫花苜蓿响应盐胁迫的蛋白质组研究[D]. 熊军波.中国农业科学院 2011
硕士论文
[1]紫花苜蓿盐诱导解旋酶基因MsRH的克隆与功能分析[D]. 高燕丽.山西农业大学 2013
[2]盐胁迫下紫花苜蓿蛋白质组分析及耐盐相关基因克隆[D]. 崔艳军.中国农业科学院 2013
[3]盐胁迫下紫花苜蓿根系蛋白质组的初步分析[D]. 王继峰.中国农业科学院 2007
本文编号：2941919
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