植物響應(yīng)逆境過程中類囊體膜差異表達(dá)蛋白的研究.pdf

1、本研究以河西走廊4種不同生態(tài)型蘆葦：水生蘆葦(swampreed，SR)、輕度鹽化草甸蘆葦(lightsaltmeadowreed，LSMR)、重度鹽化草甸蘆葦(heavysaltmeadowreed，HSMR．)、沙丘蘆葦(dunereed，DR)及典型C4植物玉米為實(shí)驗(yàn)材料，采用藍(lán)綠溫和膠電泳(BN/SDS—PAGE)及免疫雜交(Wstern—Blotting)技術(shù)，研究了自然逆境脅迫和漸進(jìn)干旱脅迫對植物葉片類囊體膜相關(guān)生理指標(biāo)的影

2、響及類囊體膜蛋白質(zhì)組的變化，以期發(fā)現(xiàn)植物響應(yīng)環(huán)境變化過程中類囊體膜蛋白組分的差異表達(dá)特點(diǎn)，為進(jìn)一步揭示植物逆境響應(yīng)過程中的光合調(diào)節(jié)機(jī)制提供依據(jù)。獲得的主要結(jié)果如下： 1、采用percoll梯度超速離心，獲得完整葉綠體，對葉綠體漲破后離心沉淀，獲得類囊體膜，從而為葉綠體亞組分的蛋白質(zhì)組學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)。 2、比較研究了含有dodecylmaltoside(DM)和TritonX-100不同去垢劑的兩種常用裂解液配方對類囊體

3、膜蛋白的溶解性的影響。結(jié)果表明，含有2％DM去垢劑的裂解液對于除沙蘆外的三種生態(tài)型蘆葦和玉米葉綠體類囊體膜蛋白質(zhì)的溶解效果最佳，而沙蘆類囊體膜蛋白質(zhì)的增溶以5％DM最佳。 3、通過藍(lán)綠溫和膠電泳分析了蘆葦類囊體膜的主要蛋白復(fù)合物。與水生型蘆葦相比，長期適應(yīng)干旱和鹽漬生境的蘆葦類囊體膜蛋白質(zhì)復(fù)合體缺失CP43的PSⅡ、ATP合成酶/細(xì)胞色素b6f二聚體、LHCⅡ的三聚體和LHCⅡ單體表達(dá)量均下降。各復(fù)合物亞基比對結(jié)果表明，沙丘蘆葦

4、PSⅡ反應(yīng)中心蛋白質(zhì)D1，D2，CP43，CP47和LHCⅡ的3個亞基Lhcb1～Lhcb3及PSⅠ反應(yīng)中心蛋白PsaA、PsaB、PsaD、PsaE和PsaF和LHCⅠ的4個亞基Lhca1～Lhca4表達(dá)量均較水生蘆葦下降。鹽漬蘆葦Lhcb1在輕度鹽漬化蘆葦中的表達(dá)量反而較水蘆增加，其余結(jié)果與干旱脅迫一致。 4、免疫印跡研究表明：兩種陸生型蘆葦中光系統(tǒng)Ⅱ主要核心蛋白PsbA蛋白表達(dá)較水生型降低，而光系統(tǒng)Ⅰ主要核心蛋白PsaC及

5、Rubisco大亞基蛋白豐度均高于水生型蘆葦；光系統(tǒng)Ⅰ捕光色素蛋白復(fù)合物L(fēng)HCⅠ的4個亞基Lhcal～Lhca4在沙丘蘆葦中均明顯下降；在鹽漬蘆葦中只有Lhca4下降其余無明顯差別。光系統(tǒng)Ⅱ捕光色素蛋白復(fù)合物L(fēng)HCⅡ的6個亞基Lhcb1～Lhcb6中，沙蘆Lhcb1略有下降，Lhcb2～4幾無變化，而Lhcb5、6明顯降低；而鹽漬蘆葦中，Lhcb1、2、4無顯著變化，Lhcb3、5表達(dá)量較水生型降低，而Lhcb6升高。就兩種陸生生態(tài)型相

6、比較而言，鹽漬脅迫對上述類囊體膜蛋白組分的影響小于干旱脅迫的影響。 5、與對照相比，漸進(jìn)干旱條件下，隨著土壤含水量的降低，玉米葉片水勢下降，葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv、Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP不斷下降，下降程度隨干旱脅迫加劇而逐漸增大；而qN則隨干旱脅迫程度加劇而增加，暗示干旱造成的PSⅡ活性下調(diào)可能與光系統(tǒng)通過非光化學(xué)耗散過剩激發(fā)能以保護(hù)光合機(jī)構(gòu)免于進(jìn)一步破壞有關(guān)。 6．在7天漸進(jìn)干旱脅迫過程中，玉米類囊體膜PSⅠ/PS