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《厦门大学》 2009年
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模拟酸雨胁迫下拟南芥蛋白质组学分析

付斌  
【摘要】: 当前,酸雨已经成为世界十大环境问题之一。我国是继欧洲、北美之后,在世界上出现的第三大酸雨区。酸雨影响植物正常生长,破坏农林业生产,因此研究酸雨胁迫影响植物正常生长的机理具有重要的现实意义。目前,相关的研究报道主要是从生理水平上探讨酸雨对植物的影响,而在蛋白质分子水平上未见报道。本文以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料,结合生理指标测定、双向电泳技术和质谱鉴定技术等实验手段,从蛋白质分子水平上探讨酸雨胁迫对植物蛋白组的影响。主要取得以下初步结果: (1)以pH 5.6处理做对照,观察了pH 3.0模拟酸雨胁迫8小时、32小时、68小时和116小时后拟南芥表型伤害,并比较了胁迫116小时后拟南芥叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量以及生长量与对照的差异。实验发现:拟南芥在模拟酸雨胁迫68小时后表型伤害明显,叶片出现明显伤斑,叶片表面伤害率为12.6%;胁迫116小时后叶片表面伤害率扩大至43.8%,平均每棵鲜重低于对照32.6%,同时内部生理水平上,叶绿素总量略高于对照,MDA含量高出对照42.1%。 (2)使用双向电泳技术(2-DE)分析了pH 3.0模拟酸雨胁迫8小时、32小时、68小时和116小时后拟南芥蛋白质组相对于对照的变化情况,找出并通过质谱鉴定了四个时间梯度上50个表达变化在2倍以上的蛋白质。 (3)这些鉴定的差异蛋白质主要包括:物质能量代谢相关的蛋白有脂氧合酶、甲硫氨酸合成酶、碳酸酐酶和果糖1,6-二磷酸酶等;细胞防御相关的蛋白有拟南芥硫氧还蛋白、谷胱甘肽S-转移酶和脱氢抗坏血酸还原酶等;蛋白修饰辅助功能相关蛋白有分子伴侣蛋白和热激蛋白等;信号转导蛋白有赤霉素响应蛋白。 (4)通过差异表达蛋白质的亚细胞定位分析发现定位于叶绿体上的蛋白占总鉴定蛋白的31.2%,定位于细胞质内的蛋白占29.1%,定位于细胞核上的蛋白占11.2%,其它的约占30%。从统计结果看,大部分鉴定的蛋白质定位在胞内,主要位于叶绿体、细胞质、细胞核和线粒体中。 (5)实验发现,在酸雨胁迫8小时、32小时、68小时和116小时四个时间梯度上差异表达蛋白质总数量的变化情况表征了拟南芥在酸雨胁迫时间梯度上的不同响应机制。实验结果说明,酸雨胁迫对拟南芥代谢活动有很大的影响,并迫使拟南芥启动多种响应酸雨胁迫的代谢途径。本研究为阐明酸雨胁迫对植物的影响机理提供了新的证据。
【学位授予单位】:厦门大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:Q945.78

【引证文献】
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