萌發(fā)期、苗期蠶豆品種對干旱脅迫的響應及干旱誘導蛋白研究.pdf

1、蠶豆是西北地區(qū)重要的食用豆之一，因其固氮養(yǎng)地、商品經濟以及飼草利用等優(yōu)勢而廣泛種植，也是青海區(qū)域農民增收的優(yōu)勢作物之一。隨著區(qū)域產業(yè)結構調整，青海蠶豆的優(yōu)勢產區(qū)由灌溉農業(yè)區(qū)向雨養(yǎng)干旱農業(yè)區(qū)延伸和轉移。選擇培育抗旱性強的優(yōu)良蠶豆品種為提高干旱地區(qū)蠶豆綜合生產能力，提高青海蠶豆的供給保障能力，推動蠶豆的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。本文采用人工模擬干旱脅迫的方法對不同品種蠶豆在萌發(fā)期和苗期的抗旱性進行鑒定及綜合評價，并利用雙向凝膠電泳技術對篩選

2、得到的抗旱蠶豆品種的差異蛋白進行分析，以揭示蠶豆抗旱機制，為選育抗旱蠶豆品種提供了依據。
　　本研究主要內容包括：⑴種子萌發(fā)期采用高滲溶液PEG模擬干旱脅迫和苗期采用盆栽人工控水法對西北地區(qū)主栽的9份蠶豆品種進行抗旱性綜合評價，并經田間驗證，通過隸屬函數法將蠶豆抗旱性進行分級得到：尕大豆、青海13號、臨蠶6號及青海12號表現為中抗，其余5份蠶豆品種表現弱抗旱性；認為發(fā)芽指數、發(fā)芽勢、胚根長度和胚根干重作為蠶豆種子萌發(fā)期抗旱鑒定指標

3、，15％為蠶豆 PEG模擬干旱的最佳濃度；苗期株高高大，側根密集，葉綠素含量高，丙二醛含量低的蠶豆具有較強的抗旱性。⑵對篩選得到的抗旱品種尕大豆進行葉片蛋白質組雙向電泳分析，發(fā)現32個差異表達蛋白質點，其中27個蛋白點在干旱脅迫的植株中表達量為下調，下調4倍以上的蛋白點有：stress-inducible protein、PGM和hypothetical protein，5個蛋白點在干旱脅迫的植株中表達量為上調，其中僅在干旱脅迫下表達的

4、點有：glutamate-glyoxylate aminotransferase和proteasome subunit alpha type-7-A protein，說明干旱脅迫會抑制植物體某些蛋白的合成，同時又會誘導產生一些新的蛋白，來抵御干旱造成的損害。⑶對差異蛋白點進行MALDI-TOF/TOF質譜鑒定發(fā)現，差異蛋白點按其所參與的代謝途徑和生化功能將其分為5類，分別為調節(jié)蛋白40.6％、代謝和能量28％、其他蛋白15.6％、細胞骨

5、架3.1％和未知蛋白9.3％。其中調節(jié)蛋白主要為heat shock protein81-2，在干旱脅迫下，協助降解錯誤折疊的蛋白來抵御干旱脅迫。能量代謝主要通過一些光合相關蛋白（putative rubisco subunit binding-protein alpha subunit、glutamate-glyoxylate aminotransferase、D-alanyl-D-alanine-endopeptidase的調節(jié)來實

6、現對干旱脅迫的適應。KEEG Pathway富集分析后發(fā)現Protein processing in endoplasmic reticulum達到極顯著差異（P<0.01），Amino sugar and nucleotide sugar metabolism、Glycine， serine and threonine metabolism、 Glyoxylate and dicarboxylate metaboism和Thiamin