【摘要】：牛皮杜鵑(Rhododendron chrysanthum Pall.)為杜鵑花科(Ericaceae)植物,具有重要的觀賞價值和藥用價值。牛皮杜鵑主要生長在長白山海拔1,300 m~2,506 m的高山苔原帶。在長期的適應(yīng)性進(jìn)化過程中,牛皮杜鵑已經(jīng)形成了相應(yīng)的抗寒機制,因此可以作為研究植物抗寒機制的絕佳植物材料。低溫作為一種主要的非生物逆境脅迫,嚴(yán)重影響著植物的分布及產(chǎn)量,因此,深入探究植物抗寒機制對于提高作物抗寒性及抗凍品種的選育至關(guān)重要。本研究分別以野生(耐寒型)和馴化(冷敏感型)牛皮杜鵑作為實驗組和對照組材料,將其置于4℃條件下低溫脅迫處理12 h,隨后進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析,并對其核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亞基(RbcL)含量、葉綠素?zé)晒鈪?shù)及抗氧化酶活性等多種生理生化指標(biāo)進(jìn)行測定。通過對兩種材料進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析,共定量到705個蛋白,其中有137個在實驗組中表達(dá)上調(diào)。對所有上調(diào)蛋白進(jìn)行亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)定位預(yù)測,發(fā)現(xiàn)其中42%定位在葉綠體,說明在植物葉綠體內(nèi)的代謝過程對低溫脅迫較為敏感,且在植物響應(yīng)低溫脅迫的過程中起著重要作用。對兩種材料的RbcL表達(dá)情況、光合作用相關(guān)蛋白的蛋白質(zhì)互作及葉綠素?zé)晒鈪?shù)進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,低溫脅迫下與對照組相比實驗組材料具有更強的光合作用能力和更高的光化學(xué)活性,其可以通過快速調(diào)節(jié)光能配比并啟動相應(yīng)的保護(hù)機制來緩解低溫脅迫所造成的損傷,體現(xiàn)出了對低溫脅迫的潛在抗性和對低溫環(huán)境極強的適應(yīng)性。超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、抗壞血酸過氧化物酶(APX)和谷胱甘肽過氧化物酶(GPX)四種抗氧化酶活力測定結(jié)果及相關(guān)蛋白質(zhì)互作分析顯示,實驗組中四種抗氧化酶的酶活力值均顯著高于對照,且APX和GPX的表達(dá)量在實驗組中也有所升高,同時,還發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)中的大部分蛋白質(zhì)主要定位在葉綠體,表明植物光合作用過程與抗氧化系統(tǒng)之間存在著復(fù)雜的聯(lián)系,且抗氧化系統(tǒng)在植物抗寒性及響應(yīng)低溫脅迫過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本研究首次將蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)應(yīng)用于對牛皮杜鵑抗寒分子機理的研究,探究低溫脅迫下牛皮杜鵑蛋白質(zhì)組的動態(tài)變化。同時,將蛋白質(zhì)組學(xué)研究方法同生物信息學(xué)及生理生化分析相結(jié)合,從分子及組學(xué)水平上,揭示光能利用及抗氧化系統(tǒng)在植物抗寒性中的作用,深入探究牛皮杜鵑抗寒分子機制,為進(jìn)一步闡明植物耐寒分子機理奠定基礎(chǔ)。
【圖文】：

第三章 結(jié)果與分析迫下牛皮杜鵑蛋白質(zhì)組學(xué)分析誤差分析及肽段長度分布如圖 2 所示。由圖可知，肽段質(zhì)量肽段的長度介于 6~16 個氨基酸之間，表明所得數(shù)據(jù)質(zhì)量較迫后的 CG 及 EG 進(jìn)行全蛋白質(zhì)組學(xué)分析，，共識別到 1,39505 個。EG/CG 值超過 1.3 的被認(rèn)為在 EG 中的表達(dá)顯著高lation，UR）�；谶@個標(biāo)準(zhǔn)，在 EG 中共發(fā)現(xiàn)了 137 個上A

20 3 Gene Ontology（GO）富集分析有 EG 中上調(diào)蛋白的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)定位進(jìn)行預(yù)測布在葉綠體（42%）、胞質(zhì)（31%）和線粒體（比重最大。說明在植物葉綠體內(nèi)的代謝過程對迫的過程中起著重要作用。
【學(xué)位授予單位】：吉林師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S685.21

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 顧地周;楊麗娟;王曼寧;劉宇;趙明明;沈紅梅;朱俊義;周繇;;牛皮杜鵑嫩莖段試管內(nèi)高效再生方法[J];山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2015年05期

2 姜籽竹;朱恒光;張倩;宋北光;孟麗君;楊德光;;低溫脅迫下植物光合作用的研究進(jìn)展[J];作物雜志;2015年03期

3 金慧;趙瑩;趙偉;尹航;秦立武;崔凱峰;李曉杰;黃祥童;;長白山牛皮杜鵑群落物種多樣性的海拔梯度變化及相似性[J];生態(tài)學(xué)報;2015年01期

4 包劍利;殷秀琴;李曉強;;長白山牛皮杜鵑凋落物分解及土壤動物的作用[J];生態(tài)學(xué)報;2015年10期

5 欒志慧;邵殿坤;楊麗娟;顧地周;;不同海拔長白山牛皮杜鵑葉片適應(yīng)性結(jié)構(gòu)的對比分析[J];北方園藝;2013年19期

6 于秋艷;宗成文;趙金偉;韓苗苗;曹后男;;長白山牛皮杜鵑組培苗與野生苗藥用成分含量分析[J];湖北農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年11期

7 皇甫海燕;官春云;郭寶順;張秀英;;蛋白質(zhì)組學(xué)及植物蛋白質(zhì)組學(xué)研究進(jìn)展[J];作物研究;2006年05期

本文編號：2635812