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淹水胁迫下芝麻苗期生理特性和蛋白质差异表达研究

作　者: 王美荣
导　师: 黄进勇；岳彩鹏
学　校: 郑州大学
专　业: 生态学
关键词: 芝麻淹水胁迫生理指标蛋白质差异表达双向电泳
分类号: S565.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本研究采用盆栽、模拟淹水条件,对芝麻苗期进行淹水梯度胁迫。试验设淹水处理和对照(不进行淹水)处理,淹水处理设0d,1d,3d,5d,7d共5个淹水时间(强度)梯度。实验材料采用抗涝型豫芝11号品种。目的在于探索研究芝麻苗期淹水胁迫下的生理生化响应和适应机制。生理生化响应主要通过测定芝麻叶片相对含水量、叶片丙二醛和脯氨酸含量、三种保护酶(超氧物歧化酶SOD、过氧化氢酶POD、过氧化物酶CAT)活性变化等指标反映。机制探讨则试图通过对淹水7d和0d两个样本的芝麻叶片细胞全蛋白提取、通过双向电泳对两种处理的芝麻叶片进行特异蛋白差异性表达分析来揭示。研究结果如下：对芝麻苗期进行不同时间的淹水处理,研究发现,淹水处理后芝麻苗期形态与对照相比有明显变化。首先地上部分生长变缓,叶片萎靡变白,叶柄较粗,地下部分主根变得纤细,并且颜色发黑。叶片相对含水量与对照相比呈下降趋势；在淹水处理时芝麻幼苗叶片丙二醛含量均呈显著上升趋势,即MDA含量和胁迫时间呈正相关；淹水胁迫时间增加,叶片脯氨酸含量呈先上升后下降趋势,说明芝麻为抵抗淹水胁迫自身做出应激反应以应对胁迫,而后脯氨酸含量却急剧下降,可能与芝麻本身的抗逆境胁迫机理受到破坏有关。淹水处理后三种保护酶活性(超氧物歧化酶SOD、过氧化氢酶CAT和过氧化物酶POD)均呈先上升后下降趋势。其中,SOD和CAT在淹水5d后达到峰值再下降,POD在3d达到峰值后再下降。而对照酶活性均呈现稳步小幅上升增强趋势。利用双向电泳技术,对淹水处理7d和对照(非淹水处理)芝麻苗期叶片进行蛋白质组差异分析,发现淹水7d后显著上调的蛋白点有5个,显著下调的点有20个；淹水处理7d和不处理的特性表达的蛋白点有42个。研究结果为进一步开展差异蛋白序列及功能分析奠定了基础。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 文献综述  9-27
  1.1 涝害的定义  10
  1.2 淹水胁迫对植物的几种方面影响  10-14
    1.2.1 对植物不同时期形态结构的影响的不同性  10-11
    1.2.2 对植物各种代谢过程的影响  11-12
    1.2.3 引起植物整个营养系统失衡  12
    1.2.4 引起植物体内激素变化(乙烯增加)  12-13
    1.2.5 对植物膜的完整性和膜脂过氧化物的影响  13-14
  1.3 植物的抗涝机理  14-16
    1.3.1 植物耐涝的形态适应  14-15
    1.3.2 植物耐涝的代谢适应  15-16
  1.4 蛋白质组学及其研究方法  16-21
    1.4.1 蛋白质组学的兴起及研究范围  16-17
    1.4.2 蛋白质组学研究技术  17-21
  1.5 蛋白质组学在植物学研究中的应用  21-23
    1.5.1 植物亚细胞蛋白质组学研究  21-22
    1.5.2 植物组织和器官蛋白质组学研究  22
    1.5.3 植物响应非生物胁迫的蛋白质组学研究  22-23
    1.5.4 植物在生物胁迫下蛋白质组学研究  23
  1.6 本研究的目的和意义  23-27
    1.6.1 芝麻的研究现状  23-25
    1.6.2 试验品种概述  25-27
2 渍涝胁迫下芝麻幼苗期生理指标变化的研究  27-43
  2.1 试验材料  27-29
    2.1.1 催芽育苗  27
    2.1.2 材料处理  27
    2.1.3 实验试剂及配制  27-28
    2.1.4 实验仪器  28-29
  2.2 试验方法  29-32
    2.2.1 渍涝胁迫后样品鲜重与干重测定  29
    2.2.2 丙二醛(MDA)含量的测定  29-30
    2.2.3 游离脯氨酸(PRO)含量测定  30
    2.2.4 渍涝胁迫处理下保护酶系活性测定  30-32
  2.3 结果与分析  32-43
    2.3.1 淹水胁迫对芝麻形态的影响  32-33
    2.3.2 淹水胁迫对芝麻叶片中相对含水量的影响  33-34
    2.3.3 淹水胁迫对芝麻苗期叶片中丙二醛(MDA)含量的影响  34-36
    2.3.4 淹水胁迫对芝麻苗期叶片中脯氨酸(Pro)含量的影响  36-37
    2.3.5 淹水胁迫对芝麻苗期叶片中保护酶系活性的影响  37-41
    2.3.6 淹水胁迫处理后各生理指标的综合分析  41-43
3 芝麻在淹水胁迫下蛋白质组差异性表达研究  43-53
  3.1 试验材料  43-44
    3.1.1 催芽育苗  43
    3.1.2 材料处理  43
    3.1.3 主要试剂及实验主要溶液配置方法  43
    3.1.4 实验仪器  43-44
  3.2 试验方法  44-49
    3.2.1 芝麻幼苗叶片蛋白的提取  44-45
    3.2.2 蛋白浓度的测定  45-46
    3.2.3 蛋白质双向电泳(2-DE)  46-48
    3.2.4 图像的获得和分析  48
    3.2.5 胶的保存  48-49
  3.3 结果与分析  49-52
    3.3.1 蛋白质定量  49
    3.3.2 芝麻淹水7d和不进行淹水处理的叶片2-DE图谱  49-52
  3.4 结论  52-53
4 结论与讨论  53-54
5 参考文献  54-61
作者简历  61-62
致谢  62

淹水胁迫下芝麻苗期生理特性和蛋白质差异表达研究

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