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低温胁迫下白菜型冬油菜抗寒性的生理特性与蛋白质组的双向电泳分析

蒲媛媛  
【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900μg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BBC-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。


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