低溫脅迫對甘蔗葉綠體蛋白質及其相關基因表達的影響.pdf

1、甘蔗是中國乃至世界第一大糖料作物，廣西是我國主要的糖料主產區(qū)，甘蔗糖業(yè)是廣西重要的經濟支柱產業(yè)之一。甘蔗是喜溫作物，然而近年來極端低溫天氣頻繁出現，使甘蔗生產受到嚴重的影響，造成重大的經濟損失。
　　 本試驗以抗寒性較強的桂糖28號和抗寒性較弱的新臺糖22號為材料，以常溫(28℃)為對照，研究低溫(0-4℃)脅迫對抗寒性不同的甘蔗品種葉綠體蛋白質表達的影響。運用單向及雙向電泳技術分析不同天數的低溫脅迫甘蔗葉綠體蛋白質的表達變化情

2、況，通過實時熒光定量PCR技術分析低溫脅迫對相關基因的差異表達，從蛋白質水平和mRNA水平探討了低溫脅迫對甘蔗葉綠體的影響，以期為甘蔗抗寒的分子機理研究提供理論依據。取得的結果如下：
　　 1.單向電泳結果發(fā)現，低溫脅迫后甘蔗葉綠體蛋白質發(fā)生了顯著的變化。兩個抗寒性不同的甘蔗品種的葉綠體蛋白質相對含量都隨著脅迫時間的延長而降低。其中蛋白分子量為39.92 kDa、32.95 kDa以及22.87 kDa處的蛋白條帶下降較為明顯。

3、進一步的雙向電泳結果表明，兩個甘蔗品種在低溫處理后，下調的蛋白明顯多于上調蛋白，特別是到處理24 d時，多數蛋白點已經明顯降解，且新臺糖22號下降幅度大于桂糖28號。選10個差異比較明顯的蛋白點進行質譜分析，結果發(fā)現這些差異蛋白涉及到葉綠體光能的吸收，電子傳遞和能量合成環(huán)節(jié)。這說明低溫脅迫使光合作用受到抑制，進而影響甘蔗光合效率，阻礙苗期甘蔗的正常生長。
　　 2.利用基因克隆技術成功克隆出了ATP合酶γ亞基、放氧蛋白1和光系統(tǒng)

4、Ⅱ23kDa蛋白三個差異蛋白的基因片段，它們的基因片段名稱為atpC、PsbO和PsbP。它們的基因片段長度分別為937 bp，996 bp，721 bp，其中放氧蛋白1的基因片段是整個開放閱讀框，已經在GenBank數據庫上注冊，登錄號為JQ898540。
　　 3.利用實時熒光定量PCR技術分析了這三個基因的表達。結果發(fā)現，低溫脅迫抑制了atpC基因的表達，而誘導了PsbO和PsbP基因的表達。并且兩個不同的甘蔗品種表達變化