AMF作用下盐胁迫对小麦根部的蛋白质组学研究

【作者】 陈彦云； 梁丽琴； 梁金燕； 边艳杰； 袁丽环； 段江燕；

【机构】 山西师范大学生命科学学院；

【摘要】 研究背景:在人类活动对自然界的影响、气候异常、臭氧层破坏、外来生物物种殖入等多重因素影响下,土壤生物物种多样性和生态功能也必然随之变化,如土壤出现盐碱化等。影响农林牧业和生态系统的可持续发展生产力.小麦作为我国最主要的粮食作物,有很高的科学研究价值。而丛枝菌根真菌(AMF)是一种普遍存在于自然界中的内共生真菌,它能与80%以上的维管植物根系作用形成共生关系[2]。当对植物接种处理后,其共生体拥有庞大的菌丝网,可扩大宿主植物根系与土壤的接触表面积,促进植物吸收矿质营养和水分,在逆境条件下提高宿主植物的抗性促进植物的生长发育,以此达到综合利用盐碱地的目的。试验目的:本试验为了解AMF对盐胁迫下小麦的作用机制,以此为植物应对环境胁迫的适应性机制添加新内容和提供实验依据,同时也为提高植物的耐盐性,改善生长条件,改良植物品种方面提供了新思路。试验方法:本试验以山西临汾主栽品系临麦5030(Triticum aestivum Linn)作为研究材料来进行深入的研究,实验中主要是通过对小麦接种AMF,然后在此基础上再看不同盐浓度对小麦根部生长表型和生理生化指标的影响方面,筛选出最佳AMF菌种(摩西球囊霉Gm和扭形球囊霉Gt)以及AMF作用下不同盐浓度对小麦根部蛋白的最佳处理。选取NG组(未接种)、S组(0.4%NaCl处理)、Gt组(与土壤比例:30g/300g)以及GtS组(0.4%NaCl+Gt共同处理)四组进行试验,并对其相关蛋白进行分析。利用最基本的蛋白质组学技术分析并比较各处理组小麦根部差异蛋白的表达,以进一步探讨其生物学功能。试验结果:(1)接种AMF对不同盐浓度处理的小麦生长表型的影响:随盐浓度升高,小麦的生长抑制现象越明显。但接种AMF处理的临麦5030在表型上却有很大优势,植株相对叶繁绿茂,植株的根长及根表面积相对呈现上升趋势且差异性显著。(2)接种AMF对不同盐浓度处理的小麦根部侵染程度:NG处理小麦未侵染,S2下接种Gt侵染率达最大值36.63%,接种Gt侵染率次之为29.90%,显然接种Gt较Gm对临麦有优势。(3)接种AMF对不同盐浓度处理的小麦根部生理生化指标测定:随盐浓度升高,酶促脱毒系统中脱毒酶的活性下降,MDA含量升高。但接种AMF的抗氧化酶活性较未接种植株高,MDA含量反之。(4)接种AMF对不同盐浓度处理的小麦根部总蛋白的分析:鉴定得到4种功能的蛋白质。即:第Ⅰ类,能量代谢相关蛋白;第ⅠI类,糖代谢相关蛋白;第ⅠII类,氨基酸代谢相关蛋白,第Ⅳ类,病程相关的防御蛋白。综上分析得到:AMF能改善植株生长状况并有明显促进作用,且接种AMF对盐胁迫下的小麦有一定的缓解作用,从蛋白质level和分子level上进行相关研究,为不同盐浓度的处理对小麦的损害提供重要的依据,同时从小麦自身对这种外界环境的破坏所产生的的恢复的机理提供了理论依据。更多还原