發(fā)布時(shí)間：2017-12-14 12:08

  本文關(guān)鍵詞：基于磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)蘋(píng)果砧木干旱脅迫響應(yīng)的分子機(jī)理研究

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【摘要】：植物對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)是一個(gè)非常復(fù)雜的現(xiàn)象,不同物種具有的個(gè)體特性也不相同。人們對(duì)草本植物的抗旱機(jī)理已進(jìn)行了較多研究,而多年生木本植物在抗旱過(guò)程中的生理與分子機(jī)理仍不清楚。蘋(píng)果是世界重要的園藝作物之一。為了研究干旱脅迫條件下蘋(píng)果砧木的生理生化特性以及初步探索依賴磷酸化信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)控機(jī)制,鑒定到抗旱響應(yīng)磷酸化蛋白,本文以蘋(píng)果M26與山定子兩個(gè)基因型砧木為試材,通過(guò)各項(xiàng)生理生化指標(biāo)的測(cè)定以及采用nanoLC-ESI-MS/MS串聯(lián)質(zhì)譜與TiO2富集相結(jié)合的方法進(jìn)行的磷酸化蛋白質(zhì)組鑒定,對(duì)蘋(píng)果砧木響應(yīng)機(jī)理進(jìn)行闡述。主要結(jié)果如下:1.隨著干旱程度的加重,蘋(píng)果兩個(gè)基因型砧木通過(guò)不斷增加可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)與游離脯氨酸(FP)等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的含量來(lái)響應(yīng)持續(xù)干旱脅迫。,同時(shí),在持續(xù)干旱脅迫過(guò)程中,山定子葉片內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累量是高于M26的,表明山定子的抗旱性優(yōu)于M26。2.隨著干旱脅迫的持續(xù),葉片內(nèi)丙二醛(MDA)含量升高。蘋(píng)果砧木的抗氧化酶系統(tǒng)與AsA-GSH循環(huán)系統(tǒng)可在一定程度上消除體內(nèi)活性氧帶給細(xì)胞膜的氧化損傷,超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化物酶(POD)、抗壞血酸過(guò)氧化物酶(APX)、谷胱甘肽還原酶(GR)、抗壞血酸(AsA)與還原型谷胱甘肽(GSH)等指標(biāo)的值于脅迫前期持續(xù)升高,而于后期時(shí)不斷下降,峰值出現(xiàn)在第6 d,即中度干旱脅迫,且山定子消除活性氧的能力高于M26。3.參與碳代謝過(guò)程的淀粉酶(AMY)與轉(zhuǎn)化酶(INV)活性,在干旱脅迫發(fā)生的前期迅速增至峰值(中度干旱脅迫)隨后緩慢降低,而氮代謝過(guò)程的兩種相關(guān)酶活硝酸還原酶(NR)與谷氨酰胺合成酶(GS)則持續(xù)下降,且山定子四種酶活均高于M26。4.采用中度干旱脅迫時(shí)蘋(píng)果兩個(gè)基因型砧木的葉片組織進(jìn)行磷酸化蛋白質(zhì)組的鑒定研究,兩個(gè)基因型共識(shí)別到595條唯一的磷酸化肽,682個(gè)磷酸化位點(diǎn)(593個(gè)pS,80個(gè)pT與9pY)與446個(gè)磷酸化蛋白。通過(guò)Motif-X程序,獲得6個(gè)顯著富集的磷酸化基序,被公認(rèn)為是促分裂原活化蛋白激酶(MAPK),細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK),類細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶(CDK-like),酪氨酸激酶II(CK-II),鈣調(diào)素激酶II(CaMK-II),蛋白激酶A(PKA)和蛋白激酶C(PKC)識(shí)別的基本基序。5.根據(jù)兩個(gè)基因型磷酸化蛋白的差異性分析,在M26中識(shí)別到12個(gè)PLSC磷酸化蛋白在磷酸化水平上發(fā)生顯著變化(PLSC),山定子中共識(shí)別到46個(gè)PLSC磷酸化蛋白,其中兩個(gè)基因型相同的PLSC磷酸化蛋白有9個(gè)。對(duì)PLSC磷酸化蛋白進(jìn)行GO分析,鑒定到與干旱脅迫響應(yīng)相關(guān)的磷酸化蛋白,主要參與代謝、轉(zhuǎn)錄、翻譯、蛋白質(zhì)加工等過(guò)程的調(diào)控。對(duì)mRNA水平上的驗(yàn)證,TFIIE1、IF3B、Hsp70、Hsp70-90、TUBA3與RPL5等6個(gè)基因在mRNA水平表達(dá)差異顯著,且與其相應(yīng)的磷酸化蛋白豐度一致。6.對(duì)兩個(gè)基因型間磷酸化蛋白的差異性分析,在M26鑒定到的5個(gè)差異磷酸化蛋白,微管結(jié)合蛋白70-1-lik(microtubule-associated protein 70-1-like)和3個(gè)未知磷酸化蛋白發(fā)生磷酸化的肽和位點(diǎn)與山定子完全相同,而�；�輔酶A結(jié)合域蛋白(acyl-CoA-binding domain-containing protein 4)在兩個(gè)基因型中發(fā)生磷酸化的肽與位點(diǎn)均不相同,表明在中度干旱脅迫條件下M26的抗旱機(jī)制與山定子相同,主要涉及脂類代謝與細(xì)胞骨架變化;山定子中鑒定到的其余30個(gè)差異磷酸化蛋白大多數(shù)參與了碳氮代謝過(guò)程。7.根據(jù)蘋(píng)果兩基因型砧木的生理與磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)分析,干旱脅迫下,磷酸化蛋白主要通過(guò)調(diào)節(jié)脂類代謝與碳氮代謝過(guò)程,進(jìn)而清除活性氧與合成滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)以抵御干旱脅迫對(duì)植株造成的損傷。
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S661.1

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1 杜中軍,翟衡,羅新書(shū),潘志勇,程述漢;蘋(píng)果砧木耐鹽性鑒定及其指標(biāo)判定[J];果樹(shù)學(xué)報(bào);2002年01期

2 ;“蘋(píng)果砧木鐵高效利用機(jī)理研究及矮化砧木選育與應(yīng)用”通過(guò)教育部成果鑒定[J];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年04期

3 肖興國(guó);;浸水處理對(duì)幼年蘋(píng)果砧木的生長(zhǎng)與某些生理變化的影響[J];國(guó)外農(nóng)學(xué)(果樹(shù));1984年01期

4 ;蘋(píng)果砧木培育的幾項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)[J];山東果樹(shù)簡(jiǎn)訊;1967年03期

5 ;蘋(píng)果砧木培育的幾項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)(續(xù))[J];山東果樹(shù)簡(jiǎn)訊;1967年04期

6 ;蘋(píng)果砧木種子簡(jiǎn)易層積法[J];果樹(shù)生產(chǎn)簡(jiǎn)訊;1976年03期

7 ;關(guān)中地區(qū)蘋(píng)果砧木調(diào)查報(bào)告[J];陜西農(nóng)業(yè)科學(xué);1957年04期

8 趙勝建;不同蘋(píng)果砧木的耐鹽性比較[J];河北果樹(shù);1989年01期

9 呂文;沈效東;張自蓉;蘇月玲;;“寧_8”砧木與幾種蘋(píng)果砧木的過(guò)氧化物酶同工酶差異分析[J];寧夏農(nóng)林科技;1989年02期

10 巴桑;;蘋(píng)果砧木的耐鹽性比較試驗(yàn)[J];寧夏農(nóng)林科技;1990年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 王元征;郝云紅;毛志泉;;連作土對(duì)5種蘋(píng)果砧木根系抗氧化酶活性及生物量的影響[A];慶祝中國(guó)園藝學(xué)會(huì)創(chuàng)建80周年暨第11次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)論文摘要集[C];2009年

2 師校欣;陳四維;馬寶q;高儀;;蘋(píng)果砧木離體培養(yǎng)快速繁殖的研究[A];中國(guó)園藝學(xué)會(huì)成立六十周年紀(jì)念暨第六屆年會(huì)論文集（Ⅰ果樹(shù)）[C];1989年

3 ;用葉片氣孔密度觀察法予測(cè)蘋(píng)果砧木的生長(zhǎng)勢(shì)[A];河北省果樹(shù)學(xué)會(huì)1978年度學(xué)術(shù)年會(huì)論文選編[C];1978年

4 肖祖飛;張艷珍;王憶;張新忠;韓振海;;蘋(píng)果砧木綠枝扦插快繁技術(shù)研究[A];中國(guó)園藝學(xué)會(huì)2013年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2013年

5 潘增光;辛培剛;束懷瑞;;我國(guó)蘋(píng)果砧木資源及砧木育種[A];中國(guó)園藝學(xué)會(huì)成立70周年紀(jì)念優(yōu)秀論文選編[C];1999年

6 師校欣;陳四維;馬寶q;高儀;;蘋(píng)果砧木離體培養(yǎng)中玻璃化問(wèn)題的研究[A];中國(guó)園藝學(xué)會(huì)成立六十周年紀(jì)念暨第六屆年會(huì)論文集（Ⅰ果樹(shù)）[C];1989年

7 劉飛;張洪毅;付春霞;范曉丹;王衍安;;四種蘋(píng)果砧木幼苗對(duì)鋅脅迫的耐性差異[A];山東植物生理學(xué)會(huì)第七次代表大會(huì)暨植物生物學(xué)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研討會(huì)論文集[C];2012年

8 曲澤洲;查霞娟;;幾種蘋(píng)果砧木根皮率及導(dǎo)管觀察[A];河北省果樹(shù)學(xué)會(huì)第七屆、第八屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];1981年

9 董淑富;束懷瑞;;干旱處理對(duì)不同蘋(píng)果砧木苗根系H~+分泌及其養(yǎng)分吸收的影響[A];中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)第二屆青年學(xué)術(shù)年會(huì)園藝學(xué)論文集[C];1995年

10 楊洪強(qiáng);;蘋(píng)果根系Ca~(2+)吸收特性及Ca~(2+)與Ca~(2+)-ATPase定位[A];中國(guó)植物生理學(xué)會(huì)全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì)暨成立40周年慶祝大會(huì)學(xué)術(shù)論文摘要匯編[C];2003年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 山東省招遠(yuǎn)市阜山鎮(zhèn)果業(yè)站 寧安中　秦月明;怎樣區(qū)別海棠與蘋(píng)果砧木[N];河北科技報(bào);2013年

2 國(guó)家蘋(píng)果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系青島綜合試驗(yàn)站 沙廣利;蘋(píng)果砧木新品系——青砧一號(hào)[N];河北科技報(bào);2010年

3 郝素琴;我國(guó)引種國(guó)外水果良種知多少[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2000年

4 梁學(xué)勇;市農(nóng)科院自主創(chuàng)新結(jié)碩果[N];青島日?qǐng)?bào);2006年

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1 任靜;基于磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)蘋(píng)果砧木干旱脅迫響應(yīng)的分子機(jī)理研究[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

2 李振俠;蘋(píng)果砧木耐鹽突變體的篩選及其鑒定[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

3 王順才;兩種蘋(píng)果砧木對(duì)干旱的響應(yīng)機(jī)理及抗性基因表達(dá)分析研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2011年

4 肖祖飛;童性對(duì)蘋(píng)果砧木綠枝扦插生根的影響[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

5 白團(tuán)輝;蘋(píng)果砧木根際低氧耐性差異機(jī)理及QTL定位研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2011年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 韓曉毓;不同蘋(píng)果砧木導(dǎo)水特性與水通道蛋白基因表達(dá)對(duì)干旱與鹽脅迫的響應(yīng)[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

2 羅思謙;中國(guó)野生蘋(píng)果砧木資源遺傳多樣性研究[D];聊城大學(xué);2015年

3 韓靜;幾種無(wú)性繁殖方式對(duì)蘋(píng)果砧木生根的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

4 季萌萌;供磷水平對(duì)蘋(píng)果砧木氮、磷吸收利用特性的研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

5 張潔;影響蘋(píng)果矮化砧木水分利用效率的葉片形態(tài)生理參數(shù)篩選及抗旱性評(píng)價(jià)[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

6 焦曉峰;缺鐵脅迫對(duì)5種蘋(píng)果砧木幼苗生理特性的影響[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

7 封純;蘋(píng)果砧木主要性狀遺傳分析及耐澇基因定位研究[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

8 張坤璽;蘋(píng)果砧木幼苗耐堿性綜合評(píng)價(jià)及營(yíng)養(yǎng)元素積累的差異分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

9 孫向開(kāi);三種蘋(píng)果砧木在K~+缺乏情況下的生理生長(zhǎng)狀況分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

10 孫葉紅;蘋(píng)果砧木實(shí)生后代耐鹽性鑒定的分子標(biāo)記篩選及相關(guān)基因片段分析[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

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