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盐胁迫下杨树的生理响应及其胞外蛋白双向电泳分析

作　者: 汪南阳
导　师: 陈颖
学　校: 南京林业大学
专　业: 植物学
关键词: 杨树组培苗 NaCl胁迫生理响应双向电泳胞外蛋白
分类号: Q945.78
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

杨树是研究林木生理和利用基因工程方法进行遗传改良的理想模式植物。本研究以美洲黑杨杂种优良无性系南林895杨(Populus×euramericana cv.‘Nanlin895’)和南林无性系S-9杨组培苗为研究对象，研究NaCl胁迫对两种杨树保护酶系统和内源激素的影响以及研究NaCl胁迫对NL-895杨超微结构的影响，初步建立NL-895杨胞外蛋白的双向电泳体系，主要结论如下：1.100mmol/L NaCl胁迫处理后S-9杨上部叶片和下部叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素c含量均高于NL-895杨，且叶片颜色深于NL-895杨，说明同等盐胁迫条件下S-9杨比NL-895杨更抗盐；S-9杨在NaCl胁迫处理后上部叶片、下部叶片及其根中产生的H2O2、可溶性蛋白、MDA含量均明显高于NL-895杨，但由于S-9杨自身SOD、POD、CAT、APX保护酶活性强于NL-895杨，进而使得S-9杨耐盐性高于NL-895杨。2.100mmol/L NaCl胁迫处理后的S-9杨上部叶片中ZT、IAA、iPA和ABA含量均高于NL-895杨，GA含量低于NL-895杨；而100mmol/LNaCl胁迫处理后的S-9杨下部叶片中ZT、GA、iPA和ABA含量均高于NL-895杨，这可能与S-9杨自身的特性有关——产生较多的内源激素以均衡外界胁迫造成的危害，因而比NL-895杨更具耐盐能力。3.100mmol/L NaCl胁迫处理后NL-895杨茎段横切面，与对照相比，破坏严重，木质部、韧皮部细胞排列不规则，木质部及中柱细胞稀薄，韧皮部细胞相对致密；皮层较薄，髓相对较小，细胞壁增厚明显且厚于对照，内有颗粒状或丝状物填充多而明显。100mmol/LNaCl胁迫处理后NL-895杨叶片的气孔张开度小于对照且数量减少；栅栏组织细胞排列相对致密多呈长梭状且部分细胞有破碎、孔腔较小、宽度窄、内含丝状物填充较多；海绵组织细胞排列较为规则且薄；类囊体片层排列不规则、无序；有叶绿体肿胀体、溶酶体的出现等。这些结构特征说明100mmol/L NaCl胁迫处理后NL-895杨茎段和叶片的形态及微观结构受到了较重的伤害。4.初步探讨NL-895杨叶片、茎段胞外蛋白的提取方法及其双向电泳技术。叶片胞外体蛋白采用盐提取法，茎段胞外体蛋白则采用真空渗透法。这些蛋白质点主要集中分布在pH4-7区域，叶片中蛋白质点分布于20-66KD之间，其中在20.1KD左右表达最强；而茎段胞外体蛋白质点分布于14-60KD之间，其中在31.0KD左右表达最强。

全文目录

致谢  3-4
摘要  4-5
Abstract  5-12
引言  12-13
第一章文献综述  13-21
  1.1 植物耐盐机理的研究  13-16
    1.1.1 盐胁迫对植物的影响  13-14
      1.1.1.1 盐胁迫对植物形态发育的影响  13
      1.1.1.2 盐胁迫对植物生理生化代谢的影响  13
      1.1.1.3 盐胁迫对植物内源激素的影响  13-14
    1.1.2 植物耐盐机理的研究  14-16
      1.1.2.1 拒盐和离子选择性吸收  14
      1.1.2.2 离子平衡和区域化  14-15
      1.1.2.3 渗透调节  15
      1.1.2.4 清除活性氧的膜保护系统  15-16
  1.2 植物蛋白质组的研究进展  16-18
    1.2.1 植物蛋白质组研究相关技术  16-17
      1.2.1.1 双向电泳(2-DE)  16
      1.2.1.2 图像分析软件  16-17
      1.2.1.3 双向电泳(2-DE)与质谱(MS)联用  17
      1.2.1.4 酵母杂交技术  17
      1.2.1.5 蛋白质芯片技术  17
      1.2.1.6 双向荧光差异凝胶电泳  17
      1.2.1.7 液质联仪  17
    1.2.2 植物蛋白质组对盐胁迫的响应  17-18
  1.3 杨树耐盐机理的研究进展  18-19
  1.4 胞外蛋白的研究进展  19-20
  1.5 课题来源及研究目的和意义  20-21
第二章 NaCl 胁迫对两个品种杨树保护酶系统的影响  21-35
  2.1 材料与方法  21
    2.1.1 试验材料  21
    2.1.2 实验试剂  21
    2.1.3 实验仪器  21
    2.1.4 实验主要试剂配制  21
  2.2 试验方法  21-25
    2.2.1 叶绿素含量的测定  22
    2.2.2 过氧化氢(H2O2)含量的测定  22-23
    2.2.3 可溶性蛋白含量的测定  23
    2.2.4 丙二醛(MDA)含量的测定  23-24
    2.2.5 超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定  24
    2.2.6 过氧化物酶(POD)活性的测定  24
    2.2.7 过氧化氢酶(CAT)活性的测定  24-25
    2.2.8 抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的测定  25
    2.2.9 统计分析方法  25
  2.3 结果与分析  25-32
    2.3.1 NaCl 胁迫下杨树组培苗叶片中色素含量的变化  26-27
    2.3.2 NaCl 胁迫下杨树组培苗叶片和根中 H2O2含量的变化  27-28
    2.3.3 NaCl 胁迫下杨树组培苗叶片和根中可溶性蛋白含量的变化  28-29
    2.3.4 NaCl 胁迫下杨树组培苗叶片和根中 MDA 含量的变化  29
    2.3.5 NaCl 胁迫下杨树组培苗叶片和根中 SOD 活性的变化  29-30
    2.3.6 NaCl 胁迫下杨树组培苗叶片和根中 POD 活性的变化  30
    2.3.7 NaCl 胁迫下杨树组培苗叶片和根中 CAT 活性的变化  30-31
    2.3.8 NaCl 胁迫下杨树组培苗叶片和根中 APX 活性的变化  31-32
  2.4 讨论与结论  32-35
    2.4.1 NaCl 胁迫对光合色素的影响  32-33
    2.4.2 NaCl 胁迫对 H2O2 含量的影响  33
    2.4.3 NaCl 胁迫对可溶性蛋白含量的影响  33
    2.4.4 NaCl 胁迫对 4 种保护酶活性及 MDA 含量的影响  33-35
第三章 NaCl 胁迫对两个品种杨树内源激素的影响  35-42
  3.1 材料与方法  35
    3.1.1 试验材料  35
    3.1.2 实验试剂  35
    3.1.3 实验仪器  35
    3.1.4 实验主要试剂配制  35
  3.2 试验方法  35-36
    3.2.1 样品内源激素提取  35
    3.2.2 色谱条件  35-36
    3.2.3 内源激素含量测定  36
    3.2.4 统计分析方法  36
  3.3 结果与分析  36-39
    3.3.1 NaCl 胁迫下杨树组培苗叶片中 ZT 含量的变化  36-37
    3.3.2 NaCl 胁迫下杨树组培苗叶片中 GA 含量的变化  37-38
    3.3.3 NaCl 胁迫下杨树组培苗叶片中 IAA 含量的变化  38
    3.3.4 NaCl 胁迫下杨树组培苗叶片中 iPA 含量的变化  38-39
    3.3.5 NaCl 胁迫对杨树组培苗叶片中 ABA 含量的影响  39
  3.4 讨论与结论  39-42
第四章 NaCl 胁迫对 895 杨超微结构的影响  42-49
  4.1 材料与方法  42
    4.1.1 试验材料  42
    4.1.2 实验试剂  42
    4.1.3 实验仪器  42
    4.1.4 实验主要试剂配制  42
  4.2 试验方法  42
  4.3 结果与分析  42-47
    4.3.1 杨树茎段扫描电镜观察  42-43
    4.3.2 杨树上部叶片扫描电镜观察  43-44
    4.3.3 杨树下部叶片扫描电镜观察  44
    4.3.4 杨树上部叶片透射电镜观察  44
    4.3.5 杨树下部叶片透射电镜观察  44-47
  4.4 结论与讨论  47-49
第五章杨树胞外蛋白双向电泳体系的建立  49-61
  5.1 材料与方法  49-50
    5.1.1 试验材料  49
    5.1.2 实验试剂  49
    5.1.3 实验仪器  49
    5.1.4 实验主要试剂配制  49-50
  5.2 试验方法  50-54
    5.2.1 杨树叶片胞外蛋白提取  50-51
    5.2.2 杨树茎段胞外蛋白提取  51-52
    5.2.3 杨树胞外蛋白质电泳  52-54
      5.2.3.1 杨树单向凝胶电泳(SDS-PAGE)  52
      5.2.3.2 杨树蛋白质双向电泳  52-53
      5.2.3.3 凝胶染色  53-54
      5.2.3.4 数据处理与电泳图谱分析  54
  5.3 结果与分析  54-58
    5.3.1 杨树叶片细胞壁组织细胞学观察  54
    5.3.2 单向电泳上样量的选择  54-55
    5.3.3 胞外蛋白 SDS-PAGE 分析  55-56
    5.3.4 杨树叶片细胞壁不同破碎方法的比较  56-57
    5.3.5 杨树叶片、茎段胞外体蛋白双向电泳初探  57-58
  5.4 结论与讨论  58-61
    5.4.1 样品的制备  58-59
    5.4.2 胶浓度的确定  59
    5.4.3 上样量的确定  59
    5.4.4 染色方法的确定  59
    5.4.5 双向电泳的重复性  59-60
    5.4.6 差异蛋白的表达  60-61
第六章全文结论  61-63
  6.1 主体结论  61-62
  6.2 创新点  62
  6.3 展望与不足之处  62-63
参考文献  63-69

盐胁迫下杨树的生理响应及其胞外蛋白双向电泳分析

内容摘要

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