星星草（Puccinellia tenuiflora）叶片盐胁迫应答蛋白质组学研究

土壤盐胁迫对于世界范围内的农业生产有着重大的危害。对耐盐植物响应盐胁迫的研究将会对转基因耐盐植物的研究提供更有价值的信息。星星草,是一种单子叶耐盐植物,广泛分布于中国东北松嫩平原盐碱地土壤区域。

我们采用生理学方法与蛋白质组学策略对星星草响应盐胁迫的代谢机制进行了研究。在盐胁迫的处理下,其形态学、生物量、光和特性,以及其叶片的渗透物积累、抗氧化物活性、K+和Na+离子含量都受到了一定的影响。另外,星星草叶片响应盐胁迫的比较蛋白质组学分析鉴定得到了93个差异表达的蛋白质斑点。这些蛋白质主要参与光合作用、糖与能量代谢、胁迫与防御,以及信号转导。

我们的结果有利地证明了在盐胁迫下,光合作用的下降主要是由于卡尔文循环相关酶的表达下调所导致的。我们也发现星星草在盐胁迫下激发了特殊的保护机制来防止植物受到严重的氧化损伤,这些机制包括以下几点：

(1)捕光复合物蛋白的表达下调与叶片表面盐的积累,从而较少过量光能的吸收；

(2)热耗散的增加与光呼吸的上升,从而增加过量能量的耗散；

(3)渗透物质的积累(脯氨酸、可溶性糖)与生育酚的上调,从而清除活性氧自由基。此外,还发现能量代谢与次生代谢在盐胁迫条件下也得到了促进。总而言之,光合作用、能量代谢、以及抗氧化活性等途径的变化在星星草响应盐胁迫过程中起到了重要的作用。本研究将为提高农作物耐盐性的研究提供有用的信息。

【关键词】：蛋白质组 耐盐植物 星星草 盐胁迫