一氧化氮對(duì)棉花葉片衰老過程中抗氧化物酶及葉片蛋白質(zhì)組的影響.pdf

1、為了研究短季棉早衰的機(jī)理及一氧化氮(NO)對(duì)短季棉葉片蛋白質(zhì)組的影響，本試驗(yàn)選用2個(gè)早熟不早衰(中棉所16和遼4086)和1個(gè)早熟早衰(中棉所10)的短季棉品種作為試驗(yàn)材料，對(duì)大田條件下葉片衰老不同階段的各種生理指標(biāo)、抗氧化物酶活性及編碼基因和室內(nèi)條件下葉片衰老中NO對(duì)抗氧化物酶的作用進(jìn)行了研究；同時(shí)利用非定量標(biāo)記法分析了NO對(duì)棉花葉片蛋白質(zhì)組的作用和影響。主要研究結(jié)果如下：
　　 自然條件下，35天是早衰和不早衰兩種短季棉材料

2、葉片衰老發(fā)生差異的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期。早衰材料中H2O2和MDA的含量高于不早衰材料；NO含量在衰老葉片中迅速降低，同時(shí)早衰材料中NO含量更低且下降的更快，NO可能是延緩葉片衰老的一個(gè)重要因素。
　　 早衰類型材料中AsA的含量低于不早衰材料，GSH含量在葉片的整個(gè)生育進(jìn)程和不同材料之間都沒有顯著的差異，這暗示著葉片衰老過程中AsA在清除ROS方面比GSH發(fā)揮著更為重要的作用。不早衰材料中CAT的活性顯著高于早衰材料，基因的表達(dá)量變化

3、和酶活性一致。APX活性差異出現(xiàn)在35至50天之間，基因的表達(dá)量和酶活性的趨勢(shì)相似。Mn-SOD在短季棉葉片衰老過程中沒有明顯的變化，F(xiàn)e-SOD基因的相對(duì)表達(dá)量在三個(gè)材料中表現(xiàn)趨勢(shì)相同且沒有顯著差異。eCu/Zn-SOD和cCu/Zn-SOD在清除ROS和延緩衰老方面比ChlCu/Zn-SOD發(fā)揮著更為重要的作用。總的POD活性隨著葉片的衰老而迅速增加，POD可能并不清除H2O2而是起到產(chǎn)生H2O2的作用。
　　 室內(nèi)條件下，

4、外施SNP溶液后的植株，其NO含量在子葉的整個(gè)生育期都比對(duì)照組高且差異顯著。在同一時(shí)期，處理組中CAT和APX的活性顯著高于對(duì)照組，在生育后期表現(xiàn)的更為明顯。外施SNP可顯著降低參試品種POD的活性和相關(guān)基因的表達(dá)。外源NO對(duì)SOD的活性有先抑制后促進(jìn)的作用。不同類型的SOD對(duì)NO的反應(yīng)不同，Cu/Zn SOD的反應(yīng)最敏感，其中又以cCu/ZnSOD基因的作用更為突出。NO通過調(diào)控植株體內(nèi)一系列的CAT、APX、POD和SOD等氧化，抗

5、氧化系統(tǒng)，延緩葉片的衰老進(jìn)程。
　　 本試驗(yàn)首次利用非定量標(biāo)記法分析不同濃度的NO對(duì)棉花葉片蛋白質(zhì)組的影響，一共得到了121個(gè)差異表達(dá)蛋白，這些蛋白按照功能分為13類，已知定位的蛋白分布在葉綠體、高爾基體、細(xì)胞質(zhì)和線粒體中。信號(hào)通路分析發(fā)現(xiàn)，NO廣泛地參與細(xì)胞的各種生理活動(dòng)，并且對(duì)光合作用、氧化磷酸化和蛋白質(zhì)加工過程產(chǎn)生了明顯的調(diào)控作用。高濃度的NO會(huì)對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，并且這種毒害作用可能是通過抑制光合元件的表達(dá)、減弱ATP合