盐胁迫下三倍体小黑杨杂种无性系生理及蛋白质表达差异分析

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小黑杨，因其生长迅速、高抗逆性强，在东北地区被广泛应用。而小黑杨三倍体是小黑杨和黑小杨杂交的子代，具有适应性广,抗寒性强;生长快,材质好;抗病虫害能力强等特点，但其抗盐能力的强弱研究很少。前人的研究方向主要是对盐胁迫下的小黑杨从形态、生理、生化和分子的角度进行研究，发现了小黑杨的生理和分子机制，但对蛋白质组学的研究很少。而蛋白质作为生命活动的重要的执行者，却被研究的较少。本实验室通过杂交手段获得三倍体小黑杨杂种无性(XY3.2）。三倍体苗期显示出明显的速生性，但是耐盐碱能力还未进行测定分析。本研究以三倍体小黑杨杂种无性（XY3.2）为材料，对盐胁迫处理条件下植株生长性状、生理指标、叶绿素荧光参数及叶片的蛋白质差异蛋白进行测定分析，具体获得以下结果：
　　1.盐胁迫下不同倍性小黑杨杂种无性系生长指标变异分析。以小黑杨四倍体(XY4.1)、三倍体小黑杨杂种无性（XY3.2）及小黑杨二倍体(XY)3个无性系为材料，对其盐胁迫下叶绿素含量、叶含水量、叶鲜重、叶干重、茎含水量、茎鲜重及茎干重进行测定，结果表明随着盐浓度的增加，不同无性系叶绿素含量、叶含水量、叶鲜重、叶干重、茎含水量、茎鲜重及茎干重均呈下降趋势，且随着胁迫时间的延长，也均呈现下降趋势；同时发现盐胁迫浓度75mmol/L是无性系最敏感的的盐胁迫浓度。
　　2.盐胁迫下三倍体小黑杨杂种无性系（XY3.2）生理指标变异分析。以三倍体小黑杨杂种无性（XY3.2）为材料，对其盐胁迫下10个生理指标进行测定，结果表明10个生理指标（电导率、POD、SOD、CAT、可溶性糖、脯氨酸、MDA、可溶性蛋白、活性氧及质膜 H+-ATPase）均呈现先上升后下降的趋势。POD、SOD及 H+-ATPase指标在胁迫12天之前均是上升的，超过12天之后均呈现下降的趋势。而电导率、CAT、可溶性糖、脯氨酸、MDA、可溶性蛋白及活性氧是盐胁迫8天前是上升趋势，超过8天后均出现下降的趋势，所以确定盐胁迫的最最适宜天数为8天。
　　3.盐胁迫对三倍体小黑杨杂种无性（XY3.2）叶片叶绿素荧光参数的影响。以三倍体小黑杨杂种无性(XY3.2）为材料，对其盐胁迫下叶绿素荧光参数的测定，结果表明盐胁迫下，三倍体小黑杨杂种无性（XY3.2）叶片的 Fm、ΦPSⅡ、ETR的均值变化趋势均呈现下降趋势，而 NPQ、qN呈的均值呈现逐渐上升的趋势， qP和Fv/Fm的均值呈现单峰趋势。说明盐胁迫可以抑制三倍体小黑杨杂种无性（XY3.2）叶片PSⅡ原初光能转换效率和PSⅡ潜在活性，增加PSⅡ非辐射能量的耗散，且光合系统对盐胁迫的防卫能力增强。
　　4.盐胁迫下三倍体小黑杨杂种无性（XY3.2）蛋白质差异表达分析。以三倍体小黑杨杂种无性（XY3.2）为材料，对其盐胁迫条件下叶片差异表达蛋白质进行分析，共鉴定出86个差异蛋白质，不同时间差异蛋白数量不同，盐胁迫第12天差异蛋白最多，达到32个。应用 GO功能注释软件分析上述的蛋白功能，具体分为能量代谢、氧化还原、光合作用、信号转导、运输蛋白、抗性蛋白、生物合成与代谢及未知蛋白等8类：其中能量代谢占19%、氧化还原反应占6.9%、光合作用占26%、信号转导占2%、运输蛋白占3%、抗性蛋白占8%、生物合成与代谢占6%及未知蛋白占23%。从上述分析结果说明，三倍体小黑杨杂种无性（XY3.2）受到盐胁迫后，受到影响最大的是光合作用及能量代谢，其次是氧化还原反应。
　　综上所述，首先确定最敏感的盐胁迫浓度为75mmol/L。再以三倍体小黑杨杂种无性（XY3.2）为材料，对其进行75mmol/LNaCl处理，测定生理指标（叶绿素含量、酶活性、荧光特性）的变化。最后对叶片蛋白质差异表达进行测定，分析盐胁迫条件下三倍体小黑杨杂种无性(XY3.2）的蛋白质表达变化，并研究三倍体小黑杨杂种无性（XY3.2）响应盐胁迫的分子机理和提供蛋白水平上的数据和资料，初步揭示三倍体小黑杨杂种无性（XY3.2）耐盐的分子机制。

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作者
司冬晶;
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作者单位

东北林业大学;

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授予单位东北林业大学;
学科林木遗传育种
授予学位硕士
导师姓名赵曦阳;
年度 2017
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类杨;
关键词
盐胁迫; 荧光参数; 蛋白质差异; 小黑杨; 抗病虫害能力; 叶绿素荧光;

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