萌發(fā)期、苗期蠶豆品種對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)及干旱誘導(dǎo)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(jīng)濟(jì)以及飼草利用等優(yōu)勢(shì)而廣泛種植，也是青海區(qū)域農(nóng)民增收的優(yōu)勢(shì)作物之一。隨著區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，青海蠶豆的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)由灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)向雨養(yǎng)干旱農(nóng)業(yè)區(qū)延伸和轉(zhuǎn)移。選擇培育抗旱性強(qiáng)的優(yōu)良蠶豆品種為提高干旱地區(qū)蠶豆綜合生產(chǎn)能力，提高青海蠶豆的供給保障能力，推動(dòng)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(duì)不同品種蠶豆在萌發(fā)期和苗期的抗旱性進(jìn)行鑒定及綜合評(píng)價(jià)，并利用雙向凝膠電泳技術(shù)對(duì)篩選

2、得到的抗旱蠶豆品種的差異蛋白進(jìn)行分析，以揭示蠶豆抗旱機(jī)制，為選育抗旱蠶豆品種提供了依據(jù)。
　　本研究主要內(nèi)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(duì)西北地區(qū)主栽的9份蠶豆品種進(jìn)行抗旱性綜合評(píng)價(jià)，并經(jīng)田間驗(yàn)證，通過(guò)隸屬函數(shù)法將蠶豆抗旱性進(jìn)行分級(jí)得到：尕大豆、青海13號(hào)、臨蠶6號(hào)及青海12號(hào)表現(xiàn)為中抗，其余5份蠶豆品種表現(xiàn)弱抗旱性；認(rèn)為發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢(shì)、胚根長(zhǎng)度和胚根干重作為蠶豆種子萌發(fā)期抗旱鑒定指標(biāo)

3、，15％為蠶豆 PEG模擬干旱的最佳濃度；苗期株高高大，側(cè)根密集，葉綠素含量高，丙二醛含量低的蠶豆具有較強(qiáng)的抗旱性。⑵對(duì)篩選得到的抗旱品種尕大豆進(jìn)行葉片蛋白質(zhì)組雙向電泳分析，發(fā)現(xiàn)32個(gè)差異表達(dá)蛋白質(zhì)點(diǎn)，其中27個(gè)蛋白點(diǎn)在干旱脅迫的植株中表達(dá)量為下調(diào)，下調(diào)4倍以上的蛋白點(diǎn)有：stress-inducible protein、PGM和hypothetical protein，5個(gè)蛋白點(diǎn)在干旱脅迫的植株中表達(dá)量為上調(diào)，其中僅在干旱脅迫下表達(dá)的

4、點(diǎn)有：glutamate-glyoxylate aminotransferase和proteasome subunit alpha type-7-A protein，說(shuō)明干旱脅迫會(huì)抑制植物體某些蛋白的合成，同時(shí)又會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生一些新的蛋白，來(lái)抵御干旱造成的損害。⑶對(duì)差異蛋白點(diǎn)進(jìn)行MALDI-TOF/TOF質(zhì)譜鑒定發(fā)現(xiàn)，差異蛋白點(diǎn)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(diào)節(jié)蛋白40.6％、代謝和能量28％、其他蛋白15.6％、細(xì)胞骨

5、架3.1％和未知蛋白9.3％。其中調(diào)節(jié)蛋白主要為heat shock protein81-2，在干旱脅迫下，協(xié)助降解錯(cuò)誤折疊的蛋白來(lái)抵御干旱脅迫。能量代謝主要通過(guò)一些光合相關(guān)蛋白（putative rubisco subunit binding-protein alpha subunit、glutamate-glyoxylate aminotransferase、D-alanyl-D-alanine-endopeptidase的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)

6、現(xiàn)對(duì)干旱脅迫的適應(yīng)。KEEG Pathway富集分析后發(fā)現(xiàn)Protein processing in endoplasmic reticulum達(dá)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