《鹽脅迫下白穎苔草蛋白組學的研究》是依託中國農業大學，由孫彥擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：鹽脅迫下白穎苔草蛋白組學的研究
- 依託單位：中國農業大學
- 項目負責人：孫彥
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本研究主要採用蛋白質組學技術（二向凝膠電泳技術、質譜技術）、生物信息學方法並結合組織培養技術等，以白穎苔草同一基因型幼苗（通過組織培養獲得）為材料，比較NaCl脅迫下不同時間內白穎苔草蛋白質組表達圖譜的變化，從而找到特異性變化的蛋白點，套用MALDI-TOFMS質譜技術，進行PMF（肽質指紋圖譜）分析，對未知蛋白進一步套用串聯質譜技術（ESI-MS-MS）進行部分序列分析，通過在不同資料庫中的交叉檢索，比對蛋白質的質譜特徵，最終鑑定出特異性表達的蛋白質，隨後對所鑑定的蛋白質功能進行歸類、分析，找出NaCl脅迫下白穎苔草蛋白質組的變化規律，進而探討相關的白穎苔草抗鹽機制，為白穎苔草的耐鹽育種提供理論指導。
結題摘要
鹽脅迫限制了草坪草生長、發育及套用。研究及揭示草坪草鹽脅迫下的逆境調控機制，對加速草坪耐鹽育種進程及耐鹽改良有重要意義。白穎苔草（Carex rigescens）是我國北方廣布、低養護、多抗重要草坪草。本研究以白穎苔草（黃驊和中坪1號品種）為材料，在鹽脅迫下對其生理生化、轉錄本、蛋白質組、鹽應答候選蛋白轉錄表達模式進行測定分析，結果為：鹽脅迫下黃驊有更高的草坪質量、相對含水量、光化學效率、脯氨酸含量和更低的活性氧、相對電導率和丙二醛，說明黃驊比綠坪1號更耐鹽。鹽脅迫下黃驊的木質素含量較低、黃酮類物質和褪黑素含量較高，Ca2+，K+，Na+的含量、根冠比及Na+/ K+於鹽脅迫早期（48 h內）發生了顯著性變化，說明鹽脅迫早期應激調控機制十分重要。轉錄組測得195,275個UniGene，在GO、COG和KEGG資料庫完成比對和注釋。篩選得6,291個差異基因（DEG），進行GO注釋和KEGG通路富集分析，發現DEGs在根的基因數目和功能途徑更為豐富。蛋白質組標記鑑定蛋白9,258個,篩選到差異蛋白（DEP）葉中993個，根中900個。GO注釋將DEPs分為生物過程，細胞組分和分子功能。KEGG通路富集發現葉中主要富集為核糖體，碳代謝、胺基酸生物合成等，根中為剪接體、胺基酸生物合成等。進一步分析發現：鹽脅迫下，根中糖酵解途徑、氧化磷酸化和Ca2+相關信號途徑增強，利於能量生成和信號轉導；光合作用和植物激素信號轉導途徑在葉中更活躍，益於光捕獲和激素調控；蛋白質合成和次級代謝相關途徑，有著精密複雜的應答；KRSD和SNAT2及鞘磷脂合成代謝通路，在鹽脅迫應激調控過程中有著新穎重要的作用。GPX，GST, CBL,CML, PYL，SnRK2，COI-1, COMT和CCoAOMT, 在黃驊中更快和更高表達量的被誘導。APX，CHS，4CL和C4H的表達量，在綠坪1號中更高。黃驊應對鹽脅迫時，具有更活躍和高效的ROS清除，Ca2+結合和植物激素應答能力，綠坪1號可能是利用苯丙素類物質的合成，以利於補充自身不足的ROS清除力，來抵抗鹽脅迫。此外，COMT的快速誘導和及其直接作用生成的褪黑素的顯著增高，作用於抗氧化和ROS的清除過程，為其耐鹽的重要機制。
