【摘 要】
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试验采用盆栽法,对接种丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）根内球囊霉（Glomus intraradices,GI）与未接种AMF（CK处理）的沙枣幼苗进行浓度为0、100、200 mmol/L和300 mmol/L Na Cl胁迫处理,测定不同处理沙枣叶片的光合特性、可溶性糖和可溶性蛋白等生理指标,以及应用非标记定量蛋白质组学（Label-free）技
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目“沙枣丛枝菌根（AM）耐盐胁迫响应机制的研究（31570635）”
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试验采用盆栽法,对接种丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）根内球囊霉（Glomus intraradices,GI）与未接种AMF（CK处理）的沙枣幼苗进行浓度为0、100、200 mmol/L和300 mmol/L Na Cl胁迫处理,测定不同处理沙枣叶片的光合特性、可溶性糖和可溶性蛋白等生理指标,以及应用非标记定量蛋白质组学（Label-free）技术对沙枣叶片（0和300 mmol/L Na Cl处理的苗木）蛋白质组进行分析。以期揭示盐胁迫下AMF对苗木光合生理特性的影响以及沙枣幼苗对盐胁迫响应的分子机制。研究结果表明:随着盐浓度的增加,GI和CK处理的沙枣幼苗叶片Pn、Tr、Gs及Ci均显著下降,但是在同一个盐浓度下,接种GI处理的沙枣叶片这些指标显著高于CK处理组（p<0.05）;接种GI组和CK组的沙枣幼苗叶片随着盐浓度的增加,叶绿素a、b,叶绿素,类胡萝卜素均降低或升高,但是与不加盐处理相比,CK处理组的变化幅度显著高于GI处理;随着各处理盐浓度增加,接种GI处理的Fv/Fm、ФPS II、q P、ETR、Fv/Fo呈先升高后下降的趋势,NPQ、HDR呈先降低后升高的趋势,相对应的CK处理组各值呈显著下降的趋势,而NPQ和HDR则呈先降低后升高以及逐渐升高的趋势,与不加盐处理为对照,GI处理组的变化幅度显著低于CK组。研究结果进一步揭示了AM真菌在盐生境中通过提高植物的光合和叶绿素荧光特性发挥重要的作用。应用Label-free技术对差异表达蛋白进行鉴定和定量分析,最终确定75个差异蛋白表现出对盐胁迫的响应变化,这些蛋白主要参与代谢、信号转导、蛋白质合成/蛋白质折叠和降解、ROS清除,光合作用、能量等途径。基于差异表达蛋白的功能分类和生理上的变化,我们发现,利用菌根化植物可以缓解盐胁迫伤害可能的机制如下:（1）AMF加快植物的次生代谢及其他重要的代谢,次生代谢产物及衍生物加快积累;（2）AMF提高第二信使Ca2+的信号转导,提升感知和传递胁迫信号的速度,使植物做后续的防御;（3）在多种抗氧化途径中（TRX/GRX、GST/GPX、POD）,AMF通过提高ROS清除加强了植物的抗氧化能力;（4）AMF保护蛋白质生物合成、折叠、运输和抑制蛋白质的降解;（5）在叶绿体中,AMF维持PSⅡ反应中心构象的稳定,加快光合电子传递;在线粒体中,AMF增强ATP的合成,为细胞活动提供能量。这项研究深入揭示了菌根化植物提高耐盐能力的机制,为利用盐生植物与AMF共生用于盐碱地的改良奠定了一定的理论基础。
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