甜菜叶片响应干旱胁迫的蛋白质组差异分析

发布时间：2023-03-25 04:58

　　甜菜作为我国第二大糖料作物,其种植区域主要在我国西北、华北、东北等地区,这些地区干旱、半干旱气候区,由于年降水量偏低、季节性分布不平衡、缺乏有效的灌溉条件等区域性因素的限制,干旱仍是制约该区域甜菜种植和可持续发展的最大非生物因素。因此,明确水分胁迫下甜菜抗旱响应机制,对培育抗旱甜菜品种和采取高效抗旱调控措施具有重要意义。本试验以抗旱甜菜幼苗叶片为材料,通过iTRAQ技术对不同干旱胁迫下的甜菜幼苗进行生理响应研究和蛋白质组学分析,以期从蛋白质组学角度初步阐明甜菜对水分胁迫的响应机制。取得的研究结果如下:1.甜菜幼苗受到干旱胁迫时,气孔阻力上升、ABA含量上升、净光合速率下降、F0和qN上升、Fv/Fm下降。2.蛋白质组学鉴定共发现蛋白质数量为5531种;其中重度水分胁迫下共得到差异表达蛋白163种,其中上调蛋白90种,下调蛋白63种,分别参与能量与蛋白质代谢、激素合成、以及信号传导等途径。3.通过亚细胞定位预测,差异蛋白主要分布在叶绿体、细胞质、细胞核和线粒体,在细胞膜、细胞壁、内质网、过氧化物酶体、液泡和高尔基体也定位到少量差异蛋白。4.通过Pathway代谢通路注释,163个差异蛋白...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
缩略语表
1 引言
    1.1 植物响应干旱胁迫研究进展
        1.1.1 干旱胁迫对植物形态与生理的影响
        1.1.2 干旱胁迫对植物蛋白质组学的影响
        1.1.3 干旱对甜菜生理生化的影响
    1.2 蛋白质组学及其技术
        1.2.1 蛋白质组学概述
        1.2.2 蛋白质组学研究方法
        1.2.3 蛋白质组学技术在植物抗逆研究中的应用
    1.3 本研究的目的和意义
2 材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 试验试剂和主要仪器
    2.2 试验方法
        2.2.1 试验材料培育
        2.2.2 胁迫处理与取样
    2.3 测定指标与方法
        2.3.1 土壤含水含量的测定
        2.3.2 气孔阻力的测定
        2.3.3 样品ABA含量的测定
        2.3.4 样品净光合速率测定
        2.3.5 样品中叶绿素荧光的测定
        2.3.6 样品中蛋白质的测定
            2.3.6.1 蛋白提取
            2.3.6.2 蛋白质酶解
            2.3.6.3 肽的标记
            2.3.6.4 标记的肽段脱盐
            2.3.6.5 高PH反相液相色谱法分离标记肽段
            2.3.6.6 质谱检测
            2.3.6.7 数据分析
            2.3.6.8 蛋白鉴定结果统计
        2.3.7 部分差异蛋白基因的RT-PCR验证
3 结果与分析
    3.1 甜菜幼苗对干旱胁迫的生理响应
        3.1.1 干旱胁迫对土壤含水量的影响
        3.1.2 干旱胁迫对甜菜幼苗叶片气孔阻力的影响
        3.1.3 干旱胁迫对甜菜幼苗叶片ABA含量的影响
        3.1.4 干旱胁迫对甜菜幼苗叶片净光合速率的影响
        3.1.5 干旱胁迫对甜菜叶片初始荧光(F0)的影响
        3.1.6 干旱胁迫对甜菜Fv/Fm的影响
        3.1.7 干旱胁迫对甜菜qN的影响
    3.2 干旱胁迫下甜菜叶片蛋白质分析
        3.2.1 蛋白浓度检测结果
        3.2.2 蛋白质质谱鉴定结果
        3.2.3 胁迫响应蛋白质功能注释
    3.3 差异表达蛋白筛选
    3.4 差异蛋白亚细胞定位预测
    3.5 差异蛋白功能注释
        3.5.1 差异蛋白GO富集分析
        3.5.2 光合作用相关差异蛋白分析
        3.5.3 ABA相关差异蛋白分析
        3.5.4 水分亏缺应答相关差异蛋白分析
        3.5.5 生物合成相关差异蛋白分析
    3.6 差异蛋白KEGG pathway富集分析
        3.6.1 叶绿素代谢途径分析
        3.6.2 光合碳同化代谢途径分析
    3.7 部分差异蛋白质基因表达验证
4 讨论
    4.1 光合作用相关蛋白的响应
    4.2 水分胁迫诱导蛋白的响应
    4.3 ABA相关蛋白的响应
    4.4 生物合成相关蛋白的响应
    4.5 差异蛋白在基因水平与蛋白质水平表达不一致的原因
5 结论
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3770589