玉米幼苗根系在碳酸钠胁迫下的差异蛋白质组学分析

摘要

提高作物耐盐性、有效利用盐碱地资源是关乎农业发展的重要课题之一。与氯化钠盐胁迫相比，内陆盐碱的碳酸盐胁迫对植物伤害更加严重且机理不清。因此研究植物对碳酸钠胁迫的应答机制，对于全面揭示植物耐盐性的遗传基础具有重要的意义。
　　本实验以玉米幼苗根系为实验材料，利用二维电泳( two-dimensionalelectrophoresis,2-DE)、质谱技术（mass spectrometry, MS）对三时期的玉米幼苗根系在25mM Na2CO3胁迫条件下的差异表达蛋白质组进行了研究。以水处理为空白对照，研究了5h、24h和72h三个时间点的根系蛋白质二维电泳图谱的变化，并对差异表达的蛋白点进行质谱分析。2-DE图谱分析结果表明：25mM Na2C03胁迫条件下，凝胶银染后经检测，共发现了蛋白质丰度差异变化在2倍以上的点1291个，其中表达上调205个，表达下调1086个，用MALDI-TOF-TOF MS鉴定了12个蛋白点，有11个蛋白点得到有效地鉴定。对所鉴定的蛋白质根据MATDB数据库的分类方法进行了功能分类，发现这些蛋白质的功能涉及代谢、转录、细胞周期、信号转导、细胞防御和抗性或与环境互作等方面，说明植物盐胁迫响应是涉及多个信号和代谢途径的复杂过程。
　　综上实验数据，对植物细胞盐胁迫应答代谢调节网络进行了讨论，以期丰富植物盐胁迫下代谢分子网络的构建，研究抗逆蛋白的功能，为进一步揭示植物逆境适应的分子机理提供参考。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 植物盐胁迫响应机制的研究进展

1．1．1 小分子渗透调节剂的作用

1．1．2 热激蛋白

1．1．3 脱落酸

1．1．4 钙

1．1．5 活性氧

1．1．6 蛋白激酶

1．1．7 RLK

1．1．8 转录因子

1．1．9 盐胁迫对光合作用的影响

1．1．10 蛋白质降解与盐胁迫

1．1．11 糖醇类与盐胁迫

1．1．12 植物耐盐性分子机制中涉及到的大分子蛋白

1．1．13 离子在植物耐盐性分子机制中的作用

1．2 蛋白质组学及其在盐胁迫研究中的应用

1．3 本研究的目的和意义

第二章 材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 植物材料

2．1．2 主要药品及试剂

2．1．3 主要仪器

2．2 实验方法

2．2．1 玉米幼苗培养和处理

2．2．2 根系蛋白质组学研究

第三章 实验结果

3．1 玉米幼苗胁迫条件的确立

3 ．2 经提取后蛋白质样品浓度测定与SDS-PAGE验证

3．2．1 Bradford法测定蛋白浓度

3．2．2 SDS-PAGE验证

3．3 二维电泳结果

3．4 差异表达的蛋白质质谱鉴定结果

3．5 鉴定蛋白的功能分类分析

第四章 实验讨论

4．1 玉米幼苗稳定快速生长水培体系的建立

4．2 玉米幼苗根系蛋白2-DE技术平台的建立

4．2．1 蛋白质制备方法

4．2．2 IPG胶条种类的选择

4．2．3 银染染色方法的应用

4．3 玉米幼苗根系蛋白质组的动态变化

4．4 凝胶图谱上蛋白点数与蛋白质浓度的关系

4．5 Na2CO3胁迫条件下差异表达蛋白与植物抗逆性的关系

4．5．1 代谢相关蛋白

4．5．2．转录/细胞周期/信号转导相关蛋白

4．5．3 其它蛋白质的表达变化

4．5 根系蛋白含量、蛋白种类变化原因以及根系可能的抗盐机制

结论

参考文献

附录

致谢