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低温胁迫下白菜型冬油菜抗寒性的生理特性与蛋白质组的双向电泳分析

作　者: 蒲媛媛
导　师: 孙万仓
学　校: 甘肃农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 白菜型冬油菜低温胁迫生理生化双向电泳
分类号: S565.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

植物在生长发育过程中会遇到各种生物和非生物因子胁迫,其中寒害现象特别突出,几乎涉及所有植物,严重限制着植物分布区域并影响生物产量,全球每年因低温伤害造成的农作物损失高达数千亿元,我国每年受低温伤害面积达200多万平方千米。因此,提高植物的抗寒性有十分重要的现实意义和应用价值。1.为了了解渗透物质与油菜抗寒能力的关系,本试验以2个白菜型冬油菜陇油6号和天油4号为试验材料,通过冷冻处理,对油菜根部相对电导率和叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)等生理生化指标进行了检测。结果表明:陇油6号(DQW-1)抗寒能力强于天油4号,陇油6号和天油4号的SOD和CAT酶活性、可溶性蛋白含量、MDA含量随着温度的降低均呈现出先上升后下降的变化规律。低温下抗寒性强的陇油6号能保持较高的SOD酶活性、CAT酶活性、可溶性蛋白和较低的MDA含量,因此,SOD和CAT活性、可溶性蛋白和MDA含量在一定程度上能反映白菜型冬油菜的抗寒性。2.为了建立一个适用于油菜叶片的双向电泳体系,试验以白菜型冬油菜为材料,对双向电泳的一些重要技术环节进行探讨,对其蛋白质样品的制备方法、上样量的确定、等电聚焦、染色等几个重要环节进行了优化。结果如下:TCA-丙酮沉淀法获得的蛋白质沉淀量高,但杂质多,经过丙酮沉淀法纯化后的蛋白质沉淀量少,但杂质少,裂解后可以得到高浓度的蛋白溶液。蛋白质的上样量经比较确定,对于单向SDS-PAGE凝胶电泳,考染上样量为35μg～45μg;对于双向凝胶电泳17cm(线性,pH3-10)胶条,考染上样量为900μg左右可得到聚焦效果较好,背景清晰的双向电泳图。凝胶的染色方法用BBC-G250,染色前用含12%TCA固定液固定胶,胶面大小不发生变化,有利于软件分析。3.为了进一步了解与油菜抗寒性有关的蛋白质组,试验采用优化后的双向电泳体系,以经过12h低温处理的白菜型冬油菜为材料,对其叶片中的蛋白质组进行了初步的差异分析,结果表明:共有56个差异蛋白点在表达量上发生了改变,其中34个蛋白质点表达量上调,22个蛋白点表达量下降。本试验初步建立了适用于油菜叶片的双向电泳体系,将蛋白质组学的方法应用于油菜抗逆机制的研究,为油菜叶片蛋白质组学的研究提供了参考。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第一章文献综述  7-23
  1.1 我国油菜生产概况及冻害对冬油菜生产的影响  7-8
    1.1.1 油菜概况  7
    1.1.2 我国油菜分布区划  7-8
    1.1.3 冬油菜冻害的主要类型  8
  1.2 植物抗寒性研究进展  8-12
    1.2.1 植物抗寒性  8-9
    1.2.2 植物抗寒性机理研究  9-12
  1.3 蛋白质组学研究  12-18
    1.3.1 蛋白质组学的概念  12-13
    1.3.2 蛋白质组学的研究内容  13-14
    1.3.3 植物蛋白质组学产生背景  14-16
    1.3.4 蛋白质组学研究方法  16-18
  1.4 蛋白质组学应用于植物逆境胁迫研究的进展  18-22
    1.4.1 高温胁迫  18-19
    1.4.2 低温胁迫  19
    1.4.3 水分胁迫  19-20
    1.4.4 盐胁迫  20-21
    1.4.5 氧化胁迫  21
    1.4.6 机械伤害  21-22
  1.5 研究目的及意义  22-23
第二章低温胁迫下白菜型冬油菜的生理特性研究  23-28
  2.1 材料  23
  2.2 材料处理方法  23-24
  2.3 测定方法  24
  2.4 结果与分析  24-26
    2.4.1 低温胁迫对不同抗寒性品种根细胞电导率的影响  24
    2.4.2 低温胁迫对不同抗寒性白菜型冬油菜保护酶活性的影响  24-25
    2.4.3 低温胁迫对不同抗寒性白菜型冬油菜可溶性蛋白含量的影响  25-26
    2.4.4 低温胁对不同抗寒性白菜型冬油菜丙二醛含量的影响  26
  2.5 讨论  26-27
  2.6 小结  27-28
第三章油菜叶片蛋白质双向电泳技术体系的建立  28-41
  3.1 材料与方法  28-34
    3.1.1 植物材料  28
    3.1.2 试剂及仪器  28
    3.1.3 电泳储液及溶液配方  28-31
    3.1.4 蛋白质提取方法  31-32
    3.1.5 蛋白质浓度测定  32
    3.1.6 单向SDS-PAGE 凝胶电泳  32
    3.1.7 双向电泳（2-DE）  32-34
  3.2 结果与分析  34-38
    3.2.1 油菜叶片蛋白质制备方法的选择  34-35
    3.2.2 蛋白质上样量的比较  35-38
    3.2.3 第一向固相pH 梯度等电聚焦（IEF 电泳）的优化  38
    3.2.4 凝胶染色  38
  3.3 讨论  38-40
    3.3.1 油菜叶片蛋白质方法的选择  38-39
    3.3.2 蛋白质上样量的比较  39
    3.3.3 第一向固相pH 梯度等电聚焦（IEF 电泳）的优化  39-40
    3.3.4 凝胶染色  40
  3.4 小结  40-41
第四章低温胁迫下白菜型冬油菜差异蛋白质组的初步分析  41-49
  4.1 材料与方法  41
    4.1.1 实验材料  41
    4.1.2 实验方法  41
    4.1.3 图象的扫描和分析  41
  4.2 结果与分析  41-46
  4.3 结论  46-47
  4.4 讨论  47-49
第五章全文结论  49-50
参考文献  50-57
致谢  57-58
作者简历  58-59
导师简介  59-60

低温胁迫下白菜型冬油菜抗寒性的生理特性与蛋白质组的双向电泳分析

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