乙烯参与氢气诱导黄瓜不定根形成及其差异蛋白分析

发布时间：2017-12-09 09:04

本文关键词：乙烯参与氢气诱导黄瓜不定根形成及其差异蛋白分析

【摘要】：不定根的发生受到多种因素的影响,掌握不定根发生的生根机制是提高植物生根效率的关键环节之一,对促进许多优良品种的营养繁殖,对农、林与园艺业的发展都具有重要作用。研究发现氢气(H2)在植物细胞中起着生理信号分子或生物活性小分子的功能,其中包括对根系发育的调控。乙烯作为一种结构简单的气态植物激素,在大多数植物生长发育过程中也起着重要的生理作用并参与各种生物和非生物胁迫反应的信息传递,也会不同程度地对植物根系的生长和发育起一定作用。众所周知,H2和乙烯作为信号分子参与植物不定根的发生过程,但是迄今为止关于二者在诱导植物不定根形成过程中的相互作用未见报道。因此,为了揭示H2和乙烯在植物信号转导过程中的关系,本试验以黄瓜为试验材料探究了H2和乙烯在促进黄瓜不定根形成过程中的作用。主要试验结果如下:1.和对照相比,富氢水(HRW)和乙烯供体乙烯利(Ethrel)均能显著促进黄瓜外植体不定根的发生,增加了不定根的根数。Ethrel促进黄瓜外植体不定根的发生呈明显的浓度依赖效应。其中HRW和Ethrel的最适浓度分别为:50%和0.5μmol·L-1。乙烯抑制剂氨基乙氧基乙烯甘氨酸(AVG)和硝酸银(AgNO3)能够抑制黄瓜不定根的发生,且逆转了H2对黄瓜不定根发生的促进作用,进而证明了乙烯可能作为H2的下游信号分子参与黄瓜外植体不定根的发生。2.17 cm PH 4-7的IPG胶条,且上样量为800μg,分离胶浓度为12%时,最适合黄瓜外植体全蛋白的双向电泳分析。3.蛋白质组学分析结果表明,经50%的HRW单独处理的外植体筛选出26个差异表达蛋白;0.5μmol·L-1的Ethrel单独处理的外植体筛选出14个差异蛋白点;50%HRW+0.5μmol·L-1 Ethrel共处理的外植体筛选出15个差异蛋白点;50%HRW+0.3μmol·L-1AVG处理的外植体筛选出11个差异蛋白点。4.60个差异蛋白点经质谱鉴定后,53个蛋白点被功能注释,另外7个属于未知蛋白。将60个差异蛋白根据其功能进行分类,共分为9大类:光合作用相关蛋白、能量代谢相关蛋白、转录和翻译相关蛋白、氨基酸代谢相关蛋白、蛋白折叠、修饰与降解相关蛋白、防御相关蛋白、细胞结构相关蛋白、信号转导相关蛋白、未知功能蛋白。5.乙烯参与H2通过调节与光合作用、蛋白折叠、修饰与降解、转录和翻译、氨基酸代谢等相关的蛋白诱导黄瓜外植体不定根的发生。综上所述,本研究主要从药理学角度和蛋白质组学水平探讨了H2和乙烯在促进黄瓜外植体不定根发生过程中的分子机制,揭示了H2和乙烯在不定根发生过程中的相互关系,为进一步研究信号分子参与植物不定根发生提供了重要的理论基础,对研究植株不定根发生机理研究具有重要意义。
【学位授予单位】：甘肃农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S642.2

【参考文献】

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