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低温胁迫下柑桔生理生化变化及差异蛋白质的表达

作　者: 刘杰
导　师: 饶力群；龙桂友
学　校: 湖南农业大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 柑桔低温胁迫双向电泳蛋白质组学肽质量指纹图谱电导率
分类号: S666
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

周期性的柑桔冻害严重制约了世界各国柑桔业的发展，各柑桔生产国一直致力于通过抗寒育种来提高柑桔生产的抗冻害能力，柑桔抗寒机理的研究是抗寒育种的基础性工作，然而这方面的深入研究进展缓慢。本试验以抗寒的枳(Poncirus trifoliata Raf．)和抗寒较弱的宫本／枳砧(Citrus reticulata Blanco cv．Miyamoto)品种2年生盆栽苗为试材，模拟柑桔越冬时气温低、土温高的环境，在生长期进行低温处理，研究低温胁迫下生长期枳和宫本苗伤害的生理生化变化及其致死低温，采用蛋白质组学研究手段探讨柑桔在接近致死和完全致死的低温胁迫下特异蛋白质的表达。试验结果如下： 1、用棉絮包裹根颈以下整个盆栽钵，可有效地保持根际土壤温度，—6℃处理20min至80min比不包裹的对照提高土温6℃-9.5℃。 2、在棉絮包蔸使根系不受冻的情况下，对2年生枳和宫本盆栽苗分别进行-6℃10min～50min及-6℃10min～30min处理时，叶片电解质外渗率小于25％，过氧化氢酶和过氧化物酶活性下降，脯氨酸和丙二醛含量变幅不大，叶片不表现冻害；当处理时间分别为60min和40min左右时，电解质外渗率大于50％，过氧化氢酶和过氧化物酶活性达最大值，丙二醛含量达最大值，枳叶片脯氨酸含量出现最大值，宫本叶片脯氨酸出现最小值，叶片受冻，干枯脱落。 3、枳和宫本耐受低温的临界点分别为—6℃处理60min和—6℃处理40min左右。 4、获得了对照、接近致死(枳-6℃50min，宫本-6℃30min)和完全致死(枳-6℃80min，宫本-6℃60min)低温处理的枳和宫本叶片蛋白质银染双向电泳图谱，图谱清晰，蛋白质斑点均匀分散。 5、用PDQuest 7.2分析软件处理银染双向电泳图谱，在枳叶片蛋白质银染双向电泳图谱中，能分辨的蛋白质斑点数最多的为378个，以对照的蛋白质2—DE图谱为参考胶，-6℃处理50min诱导出7个新蛋白质点，有4个蛋白质点消失，上调表达(表达量相差2倍以上)蛋白质点148个，下调表达(表达量相差2倍以上)蛋白质点5个；-6℃处理80min诱导出13个新蛋白点，有4个蛋白质点消失，上调表达蛋白质点73个，下调表达蛋白质点23个。在宫本叶片蛋白质银染双向电泳图谱中，能分辨的蛋白

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
缩略词表  8-13
第一章前言  13-33
  1 柑桔抗寒性研究进展  13-15
    1.1 低温锻炼提高抗寒性  13
    1.2 柑桔抗寒性的测定方法  13
    1.3 叶片结构与柑桔抗寒性  13-14
    1.4 植物生长调节剂与柑桔抗寒性  14
    1.5 膜组成成份与柑桔抗寒性  14-15
    1.6 膜脂过氧化与柑桔抗寒性  15
    1.7 钙在柑桔抗寒中的作用  15
  2 抗寒分子生物学与基因工程  15-17
    2.1 冷诱导蛋白质与植物抗寒性  15-16
    2.2 抗冻蛋白质与植物抗寒性  16
    2.3 抗寒基因工程  16-17
      2.3.1 与膜稳定性相关基因的转入  16
      2.3.2 与渗透胁迫相关基因的转入  16
      2.3.3 抗冻蛋白质基因的转入  16-17
      2.3.4 调控基因的转入  17
  3 蛋白质组学研究概况  17-23
    3.1 蛋白质学组概念  17-18
    3.2 蛋白质组学研究的主要内容  18
    3.3 蛋白质组学研究技术  18-23
      3.3.1 蛋白质的分离技术  18-20
      3.3.2 蛋白质鉴定技术  20-22
      3.3.3 蛋白质组信息处理技术  22-23
    3.4 植物蛋白质组学研究  23
  4 本研究课题的提出  23-24
  5 本研究的技术路线  24
  参考文献  24-33
第二章低温胁迫下生长期柑桔苗的伤害及生理生化的影响  33-45
  1 材料与方法  33-35
    1.1 试验材料  33
    1.2 低温处理  33-34
    1.3 生理生化指标分析  34-35
      1.3.1 外渗电导率的测定  34
      1.3.2 POD和CAT活性及MDA含量的测定  34-35
      1.3.3 Pro含量的测定  35
  2 结果与分析  35-41
    2.1 低温处理对根际土壤温度和柑桔根系的影响  35-36
    2.2 枳和宫本致死低温的测定  36-37
    2.3 低温胁迫对柑桔叶片电解质渗出率的影响  37-39
    2.4 低温胁迫对柑桔叶片中CAT和POD活性的影响  39-40
    2.5 低温胁迫对柑桔叶片中Pro含量的影响  40-41
    2.6 低温胁迫对柑桔叶片中丙二醛含量的影响  41
  3 讨论  41-43
    3.1 低温处理条件影响试验结果的可靠性  41-42
    3.2 电解质渗出率与低温胁迫下柑桔叶片伤害的关系  42
    3.3 POD,CAT,MDA及Pro与低温胁迫下柑桔叶片伤害的关系  42-43
  参考文献  43-45
第三章低温胁迫下柑桔叶片相关功能蛋白质表达的研究  45-62
  1 材料与方法  45-50
    1.1 主要仪器和试剂  45-46
    1.2 试材的处理  46
    1.3 实验方法  46-50
      1.3.1 蛋白质的提取  46-47
      1.3.2 蛋白质的分离纯化  47-48
        1.3.2.1 蛋白质样品的预处理及蛋白质含量的测定  47
        1.3.2.2 第二向垂直电泳凝胶浓度的确定  47
        1.3.2.3 第一向固相pH梯度等电聚焦  47-48
        1.3.2.4 第二向SDS-PAGE  48
        1.3.2.5 染色  48
      1.3.3 双向凝胶电泳图谱分析  48
      1.3.4 部分差异蛋白质点的质谱鉴定  48-50
        1.3.4.1 蛋白质的原位酶解  48-49
        1.3.4.2 肽质量指纹图谱鉴定及部分差异表达蛋白质功能的初步分析  49-50
  2 结果与分析  50-57
    2.1 蛋白质含量测定  50-51
    2.2 SDS-PAGE凝胶浓度的确定  51
    2.3 蛋白质双向凝胶电泳结果及图谱的分析处理  51-53
    2.4 部分差异表达蛋白质点质谱鉴定和功能的初步分析  53-57
  3 讨论  57-59
    3.1 信号转导与柑桔抗寒性  57-58
    3.2 能量代谢与柑桔的抗寒性  58
    3.3 柑桔抗寒机理初步分析  58-59
  参考文献  59-62
总结  62-64
附录  64-73
致谢  73-74
作者简介  74

低温胁迫下柑桔生理生化变化及差异蛋白质的表达

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