利用iTRAQ技术分析盐胁迫下陆地棉根部差异表达蛋白

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• 英文论文题名：Differential Protein Expression Analysis of Upland Cotton Roots under Salt Stress by iTRAQ Labeling
• 论文作者：李武 ; 赵付安 ; 房卫平 ; 谢德意 ; 侯甲男 ; 杨晓杰
• 年：2017
• 作者机构：河南省农业科学院经济作物研究所;
• 论文关键词：陆地棉 ; 盐胁迫 ; iTRAQ ; 蛋白质组学
• 会议召开时间：2017-08-07
• 会议录名称：中国农学会棉花分会2017年年会暨第九次会员代表大会论文汇编
• 语种：中文
• 分类号：S562
• 学会代码：MHXB
• 会议名称：中国农学会棉花分会2017年年会暨第九次会员代表大会
• 会议地点：中国河南郑州
• 主办单位：中国农学会棉花分会
• 学会名称：《棉花学报》编辑部
• 页数：1
• 文件大小：50k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

土壤盐碱是1种重要的非生物胁迫,严重限制了植物的生长和农业生产。陆地棉是高耐盐作物,然而棉花在盐胁迫下的大规模蛋白质组学研究至今较少。本研究以耐盐棉花品种ZMS23为材料,用Hoagland's营养液进行液体培养,当棉苗长到3叶期时,200 mmol·L~(-1)NaCl处理24 h,0 mmol·L~(-1)NaCl处理为对照。利用汀RAQ蛋白质组学技术对棉花苗期根部差异表达蛋白进行分析,鉴定出128个差异表达蛋白,其中有76个(59.4%)蛋白表达上调,52个(40.6%)表达下调。这些蛋白主要参与以下生物过程:胁迫反应(23.4%)、碳和能量代谢(13.3%)、转录代谢(4.7%)、蛋白质代谢(15.6%)、细胞膜和转运(10.9%)、信号转导(3.1%)、细胞结构(12.5%)、其它代谢(4.7%)和未知功能蛋白(11.7%),这些盐反应蛋白的多样性反映出盐胁迫条件下棉花根部代谢的灵活性,有助于增强棉花在盐胁迫条件下的适应能力。本研究首次鉴定到一些新的盐胁迫反应蛋白如细胞骨架相关的肌动蛋白相关蛋白2(ARP2)和类成束蛋白阿拉伯半乳聚糖蛋白(FLAs);膜转运相关的液泡膜内在蛋白(TIP);信号转导相关的类富亮氨酸重复受体激酶(LRR-RLKs);胁迫与防卫相关的类甜蛋白(TLP)、普遍胁迫蛋白(USP)、Dirigent-like蛋白(DIR)和脱水相关蛋白(PCCl3-62)。随后对过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽S转移酶(GST)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)和苹果酸脱氢酶(MDH)的活力进行检测发现,这些酶的活力与蛋白质丰度呈正相关,进一步验证了汀RAQ技术是l项能同时进行蛋白定性和定量的可靠技术。利用qRT-PCR技术分析POD、SOD、GST、MDAR和MDH的编码基因在转录水平的表达情况,其中POD、SOD、GST、MDAR蛋白在转录水平的表达水平与蛋白质丰度呈正相关,而MDH则不一致,说明盐胁迫下棉花根应答蛋白的丰度变化与其对应基因在转录水平的表达并不一致。对盐胁迫下陆地棉根蛋白的比较蛋白质组学分析加深了对盐胁迫条件下植物耐盐分子机制的了解。

引文