本文關(guān)鍵詞：過氧化氫參與干旱條件下脫落酸誘導(dǎo)黃瓜不定根形成及其差異蛋白分析

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【摘要】：脫落酸(ABA)和過氧化氫(H_2O_2)作為典型的信號(hào)分子,參與調(diào)控植物生長發(fā)育的各個(gè)方面,同時(shí)ABA和H_2O_2響應(yīng)各種逆境脅迫。已經(jīng)有研究表明,ABA和H_2O_2在調(diào)控植物生長發(fā)育過程中存在一定的關(guān)系,因此,本試驗(yàn)通過對(duì)干旱條件下ABA和H_2O_2在黃瓜不定根發(fā)生過程中的作用及相互關(guān)系進(jìn)行探討,以期為ABA和H_2O_2之間的信號(hào)互作轉(zhuǎn)導(dǎo)提供理論依據(jù)。研究的主要結(jié)果與結(jié)論如下:1.PEG處理的黃瓜不定根根數(shù)和根長均顯著低于蒸餾水(CK)處理,ABA或H_2O_2處理可以逆轉(zhuǎn)干旱脅迫對(duì)外植體不定根形成的抑制效果,說明干旱條件下ABA或H_2O_2促進(jìn)黃瓜不定根形成。2.干旱條件下ABA與H_2O_2清除劑過氧化氫酶(CAT)或合成抑制劑二苯基碘(DPI)共處理時(shí),黃瓜外植體不定根根數(shù)和根長顯著低于ABA單獨(dú)處理,但顯著高于PEG單獨(dú)處理,說明CAT和DPI可以逆轉(zhuǎn)ABA對(duì)不定根發(fā)生的促進(jìn)效果,表明內(nèi)源H_2O_2參與干旱脅迫下ABA促進(jìn)不定根形成。3.對(duì)干旱條件下ABA和H_2O_2處理的黃瓜外植體進(jìn)行差異蛋白分析,鑒定出48個(gè)差異蛋白,按功能分類以下10類:光合作用相關(guān)(22.92%)、碳水化合物結(jié)合相關(guān)(6.25%)、氨基酸代謝相關(guān)(4.17%)、防御相關(guān)(20.83%)、蛋白降解/折疊和修飾相關(guān)(10.42%)、轉(zhuǎn)錄和翻譯相關(guān)(10.42%)、能量和新陳代謝相關(guān)(18.75%)、細(xì)胞分裂相關(guān)(2.08%)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)(2.08%)和未知功能蛋白(2.08%)。與光合相關(guān)蛋白中,葉綠體轉(zhuǎn)酮醇酶和2個(gè)二磷酸核酮糖羧化酶大亞基蛋白在PEG處理中下調(diào),在PEG+ABA處理中景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶和放氧增強(qiáng)蛋白表達(dá)上調(diào),而在PEG+ABA+CAT處理中表達(dá)下調(diào);與防御響應(yīng)相關(guān)的蛋白乳酰谷胱甘肽裂解酶和亞鐵血紅素蛋白在PEG+ABA處理中的表達(dá)量出現(xiàn)上調(diào),而在PEG+ABA+CAT處理中表達(dá)下調(diào);參與氨基酸代謝相關(guān)的蛋白谷氨酸-乙醛酸氨基轉(zhuǎn)移酶在PEG+ABA+CAT處理中下調(diào),另一個(gè)蛋白谷氨酰氨合成酶在PEG+ABA處理中表達(dá)上調(diào)。以上結(jié)果說明ABA增強(qiáng)干旱條件下黃瓜不定根發(fā)生過程中光合相關(guān)、防御響應(yīng)相關(guān)及氨基酸代謝相關(guān)蛋白表達(dá)量,增強(qiáng)光合作用、抗氧化能力和氨基酸代謝,而CAT對(duì)上述的促進(jìn)效果存在一定的抑制作用。參與蛋白折疊、修飾及降解的共5個(gè)蛋白,其中只有20 kDa伴侶蛋白和巰基蛋白酶在PEG+ABA+CAT處理出現(xiàn)下調(diào),其余蛋白在PEG和PEG+ABA處理中均表達(dá)上調(diào),參與轉(zhuǎn)錄的5個(gè)蛋白均表達(dá)上調(diào),說明ABA可以通過調(diào)控蛋白翻譯后修飾來緩解干旱對(duì)黃瓜不定根發(fā)生的抑制作用。12個(gè)與碳代謝及能量代謝相關(guān)的蛋白中,烯酰載體蛋白還原酶和醛酮還原酶在PEG+ABA+CAT處理中下調(diào),其余蛋白在PEG和PEG+ABA處理中均表達(dá)上調(diào),這些蛋白主要參與ATP水解和糖酵解過程,說明ABA能夠增強(qiáng)干旱條件下黃瓜外植體的碳代謝和能量代謝,因此可以推斷出干旱脅迫造成黃瓜不定根發(fā)生過程中能量短缺主要是通過ATP水解和糖酵解釋放能量來緩解的。還有1個(gè)與細(xì)胞分裂相關(guān)的蛋白(著絲點(diǎn)相關(guān)蛋白)在PEG+ABA處理中表達(dá)上調(diào),說明ABA能夠促進(jìn)干旱條件下黃瓜外植體細(xì)胞增殖,因此可以推斷出干旱脅迫下ABA可以促進(jìn)黃瓜不定根根長和根數(shù)增加與著絲點(diǎn)相關(guān)蛋白表達(dá)調(diào)控之間存在關(guān)系。上述結(jié)果表明內(nèi)源H_2O_2參與調(diào)節(jié)ABA對(duì)光合、防御響應(yīng)、能量和新陳代謝、蛋白折疊、修飾及降解相關(guān)蛋白的調(diào)控途徑,從而參與調(diào)節(jié)干旱條件下ABA誘導(dǎo)黃瓜不定根形成過程。4.ABA與H_2O_2處理促進(jìn)細(xì)胞從G1期向S期轉(zhuǎn)移,說明ABA和H_2O_2可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞周期加速其分裂促進(jìn)黃瓜不定根發(fā)生。但CAT和DPI逆轉(zhuǎn)了ABA在干旱條件下對(duì)細(xì)胞周期激活的效果,因此,內(nèi)源H_2O_2可能參與調(diào)節(jié)干旱脅迫下ABA激活細(xì)胞周期從而誘導(dǎo)黃瓜不定根發(fā)生過程。
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S642.2

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本文編號(hào)：1299920