星星草(Puccinellia tenuiflora)叶片应答短期Na2CO3胁迫的蛋白质组学研究

摘要

土壤盐渍化已是全球所面临的重要环境问题之一。盐碱胁迫严重影响植物生长发育、产量和分布。星星草（Puccinellia tenuiflora）作为一种具有强耐盐碱能力的单子叶耐盐植物，是研究植物盐碱耐受机制的理想模式植物。本研究中，我们结合形态学和蛋白质组学策略对星星草响应短期Na2CO3胁迫过程中蛋白质表达数量和表达丰度的变化规律进行了研究，同时分析了差异表达蛋白质在不同等电点和分子量范围的分布特征。我们发现，短期Na2CO3胁迫能够抑制星星草幼苗的生长，使植物出现生长缓慢、萎蔫和干枯等现象，且胁迫强度越大，抑制作用越明显。蛋白质组学分析获得了156个差异表达蛋白质点。其中150mM-12h Na2CO3胁迫处理组与对照组星星草叶片样品相比，有34个差异表达蛋白质点（18个上调表达蛋白质点、16个下调表达蛋白质点）。200mM-12h Na2CO3胁迫处理组与对照组星星草叶片样品相比，有41个差异表达蛋白质点(20个上调表达蛋白质点、21个下调表达蛋白质点)。150mM-24h Na2CO3胁迫处理组与对照组星星草叶片样品相比，有52个差异表达蛋白质点（27个上调表达蛋白质点、25个下调表达蛋白质点）。200mM-24h Na2CO3胁迫处理组与对照组星星草叶片样品相比，有58个差异表达蛋白质点（25个上调表达蛋白质点、33个下调表达蛋白质点）。在短期Na2CO3胁迫处理条件下，星星草调动多种蛋白质参与盐胁迫应答。这些蛋白质可能通过以下机制响应短期Na2CO3胁迫。主要包括:降低光合作用、激发多种抗氧化机制、增加能量供应和其他特殊的代谢途径。

目录

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 植物应答盐胁迫的研究进展

1．2．1 植物应答盐胁迫的研究进展

1．2．2 植物应答盐胁迫的蛋白质组学研究进展

1．2．3 耐盐植物与甜土植物应答盐胁迫的研究进展

1．3 植物应答盐胁迫蛋白质组学研究技术策略

1．3．1 研究对象的选择策略

1．3．2 蛋白质样品制备的技术策略

1．3．3 蛋白质样品的分离技术策略

1．3．4 蛋白质样品的检测技术策略

1．4 星星草应答盐碱胁迫的研究进展

1．4．1 星星草简介

1．4．2 星星草盐碱胁迫应答机制的生态生理学研究

1．4．3 星星草盐碱胁迫应答机制的分子生物学研究

1．4．4 星星草盐碱胁迫应答机制的蛋白质组学研究

1．5 研究的目的、意义和技术路线

1．5．1 研究的目的及意义

1．5．2 研究的技术路线

2 实验材料与方法

2．1 实验材料

2．2 蛋白质组学分析

2．2．1 蛋白质样品制备

2．2．2 蛋白质标准曲线的制作和蛋白质浓度的测定

2．2．3 蛋白质的分离

2．2．4 凝胶图像的扫描和蛋白质表达丰度分析

2．2．5 统计学分析

3 结果

3．1 Na2CO3处理条件下星星草叶片生长状态

3．2 Na2CO3处理条件下星星草叶片蛋白质表达谱特征

3．2．1 Na2CO3处理条件下星星草叶片表达蛋白质的分离

3．2．2 Na2CO3处理条件下星星草叶片表达蛋白质等电点分析

3．2．3 Na2CO3处理条件下星星草叶片表达蛋白质分子量分析

3．3 Na2CO3处理条件下星星草叶片差异表达蛋白质分析

3．3．1 Na2CO3处理条件下星星草叶片匹配蛋白质等电点与分子量分析

3．3．2 Na2CO3处理条件下星星草叶片差异表达蛋白质等电点与分子量分析

3．3．3 Na2CO3处理条件下星星草叶片差异表达蛋白质斑点分析

4 讨论

4．1 Na2CO3处理条件下星星草叶片生长状态

4．2 Na2CO3处理条件下星星草叶片蛋白质表达图谱特征

4．3 Na2CO3处理条件下星星草叶片蛋白质功能差异

4．3．1 星星草光合作用相关蛋白质

4．3．2 星星草抗氧化相关蛋白质

4．3．3 星星草离子平衡和转运相关蛋白质

4．3．4 星星草碳和能量代谢与其他代谢相关蛋白质

结论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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