响应盐胁迫的黄瓜韧皮部蛋白质组学研究

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本试验以盐敏感黄瓜品种‘津优1号’和较耐盐的品种‘新泰密刺’为材料,采用水培的方法,通过在营养液中添加终浓度为75mM的NaCl对植株进行盐胁迫处理,研究了盐胁迫下黄瓜韧皮部渗出液的蛋白质组。在胁迫第3d时收集植株的韧皮部液,首先通过SDS-PAGE电泳检测韧皮部液中提取的蛋白纯度,确认得到较高纯度蛋白用于下一步试验,然后采用iTRAQ定量技术分析盐胁迫下的黄瓜韧皮部液中蛋白质并进行生物信息学分析,得到差异表达的蛋白,并从mRNA水平对部分差异蛋白进行验证。同时,利用荧光定量PCR技术对选取的差异蛋白基因在叶片和根系不同盐胁迫时间点的表达进行分析。主要结果如下:1.利用切割渗出的方法成功收集到黄瓜植株韧皮部液,SDS-PAGE电泳检测表明收集的韧皮部液中提取的蛋白纯度较高,完全满足iTRAQ定量分析试验要求。通过iTRAQ定量鉴定到共745个蛋白质。其中分别在‘津优1号’和‘新泰密刺’中鉴定到69和65个特异蛋白在盐胁迫处理下差异表达。这些差异表达的蛋白中只有4个上调蛋白与16个下调蛋白是‘津优1号’和‘新泰密刺’所共有的,更多的差异表达蛋白是不同的黄瓜品种所特有的。对这些差异蛋白质的功能进行分类:其中28个差异蛋白为主要与代谢相关蛋白;17个与蛋白转运相关;7个与能源和运输相关;24个与胁迫和防御相关;8个与植物生长发育相关;13个与信号转导和转录调节相关;14个杂蛋白。2.利用实时荧光定量技术对盐逆境应答蛋白的基因在黄瓜韧皮部渗出液中的表达进行研究发现,在黄瓜品种‘津优1号’和‘新泰密刺’韧皮部渗出液中9个蛋白中分别有67%、45%的蛋白基因在mRNA水平的表达趋势与蛋白水平表达趋势相同。Cs5、Cs6、Cs7在盐胁迫的‘津优1号’韧皮部渗出液中蛋白水平的表达是上调的,与mRNA水平表达趋势相反;‘新泰密刺’中Cs7在mRNA水平与蛋白水平相反,而Cs2、Cs4、Cs5、Cs6在mRNA水平表达趋势不显著,但在蛋白水平显著。对盐逆境应答蛋白基因在黄瓜叶片和根系的表达分析表明:盐胁迫也诱导了盐逆境响应蛋白在叶片和根系中表达。
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