不同耐旱性甘薯根系抗氧化特性及差異蛋白組學(xué)分析.pdf

1、2015年在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院溫室大棚和抗旱棚試驗(yàn)基地采用水培和田間種植試驗(yàn)，選用經(jīng)耐旱性篩選得到的耐旱性強(qiáng)的濟(jì)薯21（JS21）和耐旱性弱的濟(jì)紫薯1號(hào)(JZS1)，系統(tǒng)的研究了干旱對(duì)兩品種苗期根系抗氧化特性和蛋白質(zhì)差異的影響及對(duì)兩品種不同類型根系抗氧化特性的影響。分析了JS21和JZS1在干旱條件下的抗氧化特性和差異蛋白組學(xué)。主要結(jié)果如下：
　　1.干旱對(duì)JS21和JZS1苗期根系抗氧化特性的影響
　　通過分析耐旱性強(qiáng)的甘薯

2、品種JS21和耐旱性弱的甘薯品種JZS1苗期根系的抗氧化特性，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：在干旱條件下，JS21和JZS1苗期根系的H2O2含量、O2—生成速率、Vc和多酚含量均升高，JZS1的H2O2含量、O2—生成速率、Vc和多酚含量的增幅均高于JS21；干旱條件下，JS21和JZS1的抗氧化酶活性均升高，其中POD活性增幅最大，PPO活性增幅最小，JS21苗期根系中的SOD、POD、APX和PPO活性增幅比JZS1的高一倍左右。從兩品種苗期根系的

3、抗氧化酶同工酶酶譜上觀察，在耐旱性強(qiáng)的JS21苗期根系同工酶酶譜上，POD、APX和PPO酶譜第二條帶，SOD的第三條帶和CAT的第一條帶均比耐旱性弱的JZS1的同工酶存在明顯增粗、增亮現(xiàn)象?？傊?，耐旱性越強(qiáng)的甘薯品種，H2O2含量和O2—生成速率增幅越小，Vc和多酚的含量增幅越小，抗氧化酶活性增幅越大，抗氧化同工酶表達(dá)差異明顯，甘薯苗期根系抗氧化酶和抗氧化物質(zhì)之間存在協(xié)同作用。
　　2.干旱條件下JS21和JZS1苗期根系差異蛋

4、白組學(xué)的分析
　　通過分析60個(gè)不同耐旱性甘薯苗期根系的差異蛋白點(diǎn)，共鑒定出32個(gè)蛋白，其中有明確生理功能的有12個(gè)。在耐旱性差的JZS1中，下調(diào)表達(dá)的有3個(gè)肌動(dòng)蛋白，上調(diào)表達(dá)的有2個(gè)60S核糖體蛋白和1個(gè)受體類蛋白激酶；在耐旱性強(qiáng)的JS21中，下調(diào)表達(dá)的有1個(gè)類甜蛋白，上調(diào)表達(dá)的有2個(gè)過氧化物酶蛋白、1個(gè)磷酸果糖激酶家族蛋白和1個(gè)赤霉素調(diào)控蛋白。GO分析發(fā)現(xiàn)，干旱對(duì)甘薯苗期根系細(xì)胞質(zhì)中糖和能量代謝過程影響較大，耐旱性強(qiáng)的品種苗期

5、根系在抗氧化防御、能量代謝和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)方面占優(yōu)?？傊?，不同耐旱性甘薯苗期根系在蛋白組學(xué)水平上響應(yīng)干旱的生理調(diào)控途徑存在明顯差異。
　　3.干旱條件下JS21和JZS1不同類型根系抗氧化特性動(dòng)態(tài)分析
　　通過對(duì)JS21和JZS1不同類型根系的抗氧化特性進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析發(fā)現(xiàn)：在正常條件下，兩品種三種不同類型根系中的H2O2含量和O2—生成速率，Vc和多酚含量變化不明顯，在干旱條件下，兩品種三種不同類型根系中的H2O2含量和O2—生成速

6、率，Vc和多酚含量，抗氧化酶活性差異顯著。纖維根中的H2O2含量和O2—生成速率最低，SOD、CAT、APX、PPO活性最高，柴根中的Vc和多酚含量、POD活性最高。這說明干旱條件下纖維根中的抗氧化酶活性較高，清除活性氧的能力較強(qiáng)，柴根中的抗氧化物質(zhì)含量較高。兩品種在經(jīng)干旱處理后，JS21纖維根中的H2O2含量和O2—生成速率的降幅高于JZS1，增幅低于JZS1；JS21纖維根中的Vc和多酚含量的增幅低于JZS1，降幅高于JZS1；JS