白菜型冬油菜抗寒性的生理特性与蛋白质组的电泳分析
【摘要】:
植物在生长发育过程中会遇到各种生物和非生物因子胁迫,其中寒害现象特别突出,几乎涉及所有植物,严重限制着植物分布区域并影响生物产量,全球每年因低温伤害造成的农作物损失高达数千亿元,我国每年受低温伤害面积达200多万平方千米。因此,提高植物的抗寒性有十分重要的现实意义和应用价值。
1.为了了解渗透物质与油菜抗寒能力的关系,本试验以2个白菜型冬油菜陇油6号和天油4号为试验材料,通过冷冻处理,对油菜根部相对电导率和叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)等生理生化指标进行了检测。结果表明:陇油6号(DQW-1)抗寒能力强于天油4号,陇油6号和天油4号的SOD和CAT酶活性、可溶性蛋白含量、MDA含量随着温度的降低均呈现出先上升后下降的变化规律。低温下抗寒性强的陇油6号能保持较高的SOD酶活性、CAT酶活性、可溶性蛋白和较低的MDA含量,因此,SOD和CAT活性、可溶性蛋白和MDA含量在一定程度上能反映白菜型冬油菜的抗寒性。
2.为了建立一个适用于油菜叶片的双向电泳体系,试验以白菜型冬油菜为材料,对双向电泳的一些重要技术环节进行探讨,对其蛋白质样品的制备方法、上样量的确定、等电聚焦、染色等几个重要环节进行了优化。结果如下:TCA-丙酮沉淀法获得的蛋白质沉淀量高,但杂质多,经过丙酮沉淀法纯化后的蛋白质沉淀量少,但杂质少,裂解后可以得到高浓度的蛋白溶液。蛋白质的上样量经比较确定,对于单向SDS-PAGE凝胶电泳,考染上样量为35μg~45μg;对于双向凝胶电泳17cm(线性,pH3-10)胶条,考染上样量为900 u g左右可得到聚焦效果较好,背景清晰的双向电泳图。凝胶的染色方法用考马斯亮蓝G250,染色前用含12%TCA固定液固定胶,胶面大小不发生变化,有利于软件分析。
3.为了进一步了解与油菜抗寒性有关的蛋白质组,试验采用优化后的双向电泳体系,以经过12h低温处理的白菜型冬油菜为材料,对其叶片中的蛋白质组进行了初步的差异分析,结果表明:共有56个差异蛋白点在表达量上发生了改变,其中34个蛋白质点表达量上调,22个蛋白点表达量下降。本试验初步建立了适用于油菜叶片的双向电泳体系,将蛋白质组学的方法应用于油菜抗逆机制的研究,为油菜叶片蛋白质组学的研究提供了参考。