加急见刊

干旱胁迫下白菜型冬油菜差异蛋白组学及光合特征分析

董小云; 米超; 陈其鲜; 刘自刚; 赵艳宁; 米文博; 徐明霞; 武军艳; 方彦 甘肃农业大学农学院; 甘肃省油菜工程技术研究中心; 甘肃省干旱生境作物学重点实验室; 甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室; 兰州730070; 甘肃省农技推广总站; 兰州730020

摘要:本研究采用差异蛋白质组学、生物信息学方法对干旱胁迫下白菜型冬油菜进行分析。结果显示:干旱胁迫下白菜型冬油菜叶片343个蛋白点表达量发生了显著变化,其中表达量变化在8倍以上的差异蛋白点21个,包括上调表达的蛋白点有9个,下调表达的蛋白点有8个,诱导表达的蛋白点有4个。LC-MS/MS液相-质谱鉴定出21个蛋白质,参与碳代谢、次生代谢、乙醛酸/二羟酸代谢、光合固碳过程、氨基酸生物合成、氮代谢、蛋白质合成与加工、脂肪酸代谢等细胞过程。亚基结合蛋白基因rbcBP完整ORF序列长1 758 bp,编码585个氨基酸,分子量53.4 kD,为疏水性蛋白质,理论等电点4.70。在中度干旱(moderate drought, MD)和重度干旱(severe drought, SD)胁迫下白菜型冬油菜叶片rbcBP表达极显著下调,RuBPCase活性显著降低;随着干旱胁迫程度加深,白菜型冬油菜叶片光合色素含量、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr、净光合速率Pn均逐渐降低,胞间二氧化碳浓度Ci呈先升(LD和MD)后降低(SD)的趋势。干旱胁迫下白菜型冬油菜蛋白质组发生明显变化,rbcBP表达抑制,RuBPCase活性降低,光合色素降解等共同决定了叶片Pn下降。本研究结果揭示了白菜型冬油菜对干旱胁迫的适应机制,为北方旱寒区冬油菜育种提供依据。

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