铜胁迫下黄花月见草(Oenothera glazioviana Mich.)生理响应及蛋白质组学研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:opou
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铜等重金属胁迫是抑制植物生长的一个重要环境因素。有关植物铜耐性机制研究主要集中在根系的吸牧、转运、外排或有机化合物的螯合作用,抗氧化系统以及细胞壁的固定作用等方面。目前,蛋白质组学可以作为研究植物响应逆境胁迫生物学机制和通路的一种非常有效的手段。本研究以黄花月见草为材料,研宄了Cu胁迫下黄花月见草根系生理生化、有机酸分泌和差异表达蛋白变化等,并研究了外援添加有机酸对黄花月见草耐Cu性的影响,重点从蛋白质组学角度揭示其对Cu胁迫的响应,结果如下:比较黄花月见草在0.32、25、50和100μM Cu浓度处理下的生长状况、生理指标变化。结果表明,黄花月见草地上部和根系中的Cu含量与Cu处理浓度呈现正相关,但是根系中Cu含量的增加更加显著;根长、根尖数、根系表面积、根系体积、叶表面积、鲜重和干重都在Cu处理时受到抑制,且该抑制作用随着Cu处理浓度的增加而增大,在100μM Cu处理下,根系出现明显黄褐色;地上部膜脂质过氧化(TBARS)在低浓度Cu处理(≤50μM)时无显著性差异,根系TBARS含量随着Cu处理浓度的增加而显著增加。在Cu处理浓度低于50μM时,根系中蛋白含量随着Cu处理浓度的增加而增加,但是在100μMCu浓度处理下显著下降。  利用蛋白质组学技术对黄花月见草根系总蛋白进行差异蛋白组分析。幼苗在50μM Cu处理3天(0.32μM Cu处理作为对照),经过蛋白提取、酶解和质谱上样,结合非标记(Label-free)蛋白组学相对定量方法,对黄花月见草对照组与处理组总蛋白进行测定分析。结果表明,总共筛选到差异表达蛋白58个,其中36个蛋白显著上调表达,22个蛋白显著下调表达。蛋白按照基因功能注解(Gene Ontology, GO)分类标准进行分子功能分类,总共可以分为7大类,分别是蛋白代谢(31%)、碳水化合物和能量代谢(26%)、信号传导(14%)、解毒与防御(12%)、发育(9%)、氧化还原(5%)和未知蛋白(3%)。这些结果表明,黄花月见草对Cu耐性是一个多途径的复杂生理过程。其中柠檬酸合成酶、水孔蛋白和输入蛋白α亚基等蛋白可能与植物的耐Cu性有重要关联。  利用水培方法对黄花月见草进行0.32μM Cu和50μM Cu处理,研究黄花月见草根系分泌有机酸的种类及含量。结果表明,对照与处理组都检测到柠檬酸和苹果酸。与对照相比,Cu处理3天后根系分泌的苹果酸含量减少了34%,柠檬酸含量增加了27%。分析Cu处理0、24、48和72h内有机酸分泌规律发现,随着处理时间的增加苹果酸含量先增加后降低,柠檬酸含量持续增加。另外,采用水培和土培试验研究了外源添加柠檬酸对黄花月见草Cu积累和转运影响。水培试验结果表明,Cu处理过程中外源添加柠檬酸降低了黄花月见草根系Cu的积累,但增强了Cu往地上部分的转运。添加柠檬酸可以降低植物Cu的毒害,表现在根长和鲜重都高于Cu处理组,根系活力也有所提高。土培试验表明,外源添加低浓度柠檬酸提高了黄花月见草的鲜重,使土壤中残渣态Cu转化为可交换态Cu,从而增强了Cu往地上部的转运能力,这些结果表明柠檬酸在植物吸收、转运和耐受Cu的过程中起到一定的作用。
其他文献
煤层气是一类重要的非常规性气体能源。由于O2的存在使得煤层气在富集CH4时存在爆炸的危险,故脱氧成为煤层气工业化富集过程中的关键。目前脱氧技术较多,例如催化燃烧、低温液化分离、变压吸附分离及化学吸附等技术。其中,化学吸附具有很好的工业应用前景,而化学吸附的技术核心是吸附剂。因此对新材料的研发是一个重要的课题领域。金属有机骨架材料(MOFs)作为新兴材料,其功能化已成为该领域的研究热点。自Jeffr
该文采用鱼明胶作为保护性介质,制备纳米粒子乳剂.由于鱼明胶的超强保护性能,有效地抑制卤化银颗粒的生长,使之表现出与传统骨明胶体系明显的差异.通过改变系列反应条件,以期
绿色植物的叶片由于含有丰富的叶绿素而呈现绿色,植物物种间或者同一物种的不同时期可以呈现出不同的颜色也是由于不同的色素所造成的。其色素组成受遗传和环境刺激的影响,是
本文根据林木育种学、植物营养学和林木种子学的相关原理对漳州国有中西林场厚荚相思种子园及马占相思种子园进行施肥试验,采用L18(61*36)正交表进行试验设计,试验因子因子分别
作为危害水产养殖业的鱼类流行病,细菌性鱼病虽然随着致病因子的确定及其毒性研究的深入,以及免疫疫苗的成功研制,对水产养殖业造成的损害已有所降低.但是基因水平转移现象的
传染性法氏囊病病毒(Infectious bursal disease virus,IBDV)为双节段RNA病毒,易发生基因重组和抗原变异,给防控带来了新的挑战。近年来,关于IBDV毒力、抗原性及其变异的分子机制
因锂离子电池的能量密度较高而被广泛应用于各种便携式电子产品,然而目前广泛使用的碳负极材料存在安全问题,有必要开发能量密度高安全性好的新型负极材料。尖晶石Li4Ti5O12因其“零应变”特性,循环性能好,安全稳定,有较好的应用前景。不过,Li4Ti5O12受其微观形貌、晶体结构、晶面形式的严重影响,锂离子和电子在材料界面及内部的导电性需进一步改善。为此,我们采用水热合成法可控制备了具有不同晶体结构的