水分胁迫下植物磷脂酸调控细胞膜稳定性的作用与机理

发布时间：2023-10-29 13:57

　　小麦是世界第二大作物,干旱是小麦减产的重要原因之一。深入理解植物抗旱机理对品种选育与改良提供理论基础。磷脂酶D(PLD)是重要的信号转导酶,在多种胁迫下被激活,通过水解磷脂产生信使物质磷脂酸(PA),从而参与信号转导过程。正丁醇(BA)在许多研究中被用来激活PLD活性,也在一些研究中抑制PLD的转酰基作用,即抑制磷脂向PA的转化。由于PLD为多基因家族,且各PLD同种型具有底物特异性和对胁迫种类响应方面的特异性,不同胁迫下,PA产生特定的分子种组成。本研究首先通过ESI-MS/MS技术,鉴定PEG胁迫下PA的分子种组成,之后通过BA处理加强PLD活性,测定PA分子种组成的变化,以及PA变化对小麦抗旱性的影响。再通过同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)和LC-MS/MC手段分析PA变化不同代谢途径上蛋白质表达的影响,深入揭示PA参与抗旱性调节的机理。主要结论如下:(1)BA在小麦幼苗于干旱条件下促进PLD活性PA(34:3)、PA(34:2)、PA(36:6)、PA(36:5)和PA(36:4)表现出了信号特征,即先上升,之后迅速下降。BA处理在干旱胁迫10min和1h时促进了PA的产...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 引言
    1.1 植物生理对干旱胁迫的响应
    1.2 磷脂酶D在多种胁迫中的信号转导作用研究进展
        1.2.1 PLD生化特性
        1.2.2 不同PLDs的生理功能研究进展
    1.3 植物磷脂酸多种胁迫下作用机制研究进展
        1.3.0 PA的产生与分解
        1.3.1 正丁醇对PLD介导的PA产生的影响
        1.3.2 不同胁迫下植物产生特定的PA分子种组成
        1.3.3 不同结合蛋白具有PA分子种特异性
        1.3.4 PA的作用模式
        1.3.5 PA在调节气孔关闭方面的信号转导作用
    1.4 展望
    1.5 研究内容
    1.6 技术路线
第二章 材料与方法
    2.1 试验设计
    2.2 生理指标测定
        2.2.1 株高根长测定
        2.2.2 光合参数
        2.2.3 丙二醛含量
        2.2.4 细胞膜离子渗漏率
        2.2.5 数据分析
    2.3 叶片脂质提取和通过ESI-MS/MS的分子种分析
        2.3.1 叶片脂质提取
        2.3.2 基于ESI-MS/MS的叶片脂质组测定
        2.3.3 脂质组数据处理
    2.4 小麦叶片蛋白质组测定
        2.4.1 蛋白提取
        2.4.2 膜辅助溶液内蛋白酶切
        2.4.3 iTraq定量标记
        2.4.4 HLB固相萃取柱除盐
        2.4.5 离线高PH反相高效液相色谱分离i TRAQ标记多肽
        2.4.6 LC-MS/MS分析
        2.4.7 蛋白质组数据处理
    2.5 QRT-PCR分析
第三章 干旱胁迫下PLD对小麦幼苗生理作用的影响
    3.1 引言
    3.2 结果
        3.2.1 干旱胁迫下BA对 PA总量的影响
        3.2.2 植物生长
        3.2.3 光合参数
        3.2.4 细胞膜稳定性
        3.2.5 PA对干旱胁迫下细胞膜脂质过氧化作用的影响
    3.3 讨论
第四章 磷脂酸调节植物干旱胁迫应答的机制
    4.1 引言
    4.2 结果与分析
        4.2.1 干旱胁迫下差异蛋白鉴定与分析
        4.2.2 干旱胁迫下PA参与调控的蛋白质鉴定与分析
    4.3 讨论
        4.3.1 干旱胁迫对小麦叶片代谢途径的影响
        4.3.2 PA作用对小麦叶片代谢途径的影响
第五章 脂质组成变化对干旱胁迫下膜稳定性的影响
    5.1 前言
    5.2 结果
        5.2.1 磷脂组成随胁迫时间变化
        5.2.2 磷脂的DBI在渗透胁迫下发生变化
        5.2.3 膜糖脂组成随胁迫时间的变化
    5.3 讨论
        5.3.1 磷脂降解和膜通透性升高
        5.3.2 半乳糖脂降解和光合速率降低
        5.3.3 渗透胁迫下具有相同酰基链的脂质分子种具有类似的变化趋势
        5.3.4 渗透胁迫下脂质不饱和度的变化
第六章 结论
参考文献
致谢
作者简历



本文编号：3858216