杨树干旱胁迫应答蛋白质组学研究进展

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1、杨树干旱胁迫应答蛋白质组学研究进展摘要杨树是主要的经济树种，也是林木基因工程的重要模式植物。干旱胁迫是限制杨树生长的主要因素之一，研究杨树响应干旱胁迫的分子机制具有重要意义。近年来，随着杨树基因组测序工作的完成，高通量蛋白质组学技术在杨树干旱应答机理研究中被广泛应用。本文整合分析了己经报道的参与杨树叶片和形成层干旱胁迫应答的78种非冗余蛋白质的信息，为深入揭示杨树干旱胁迫响应的分子网络调控机制提供了新的线索。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研宂使用，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所有

2、，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。关键词杨树；干旱胁迫；应答机制；蛋白质组学中图分类号S792.ll文献标识码A文章编号1007-5739(2017)12-0138-02AbstractPopulusspp.isoneofthemaineconomictreespecies，andisalsoanimportantmodelplantforgeneticengineering.Droughtstressisoneofthemainfactorslimitingpop

3、largrowth,anditisveryimportanttostudythedroughtyears,withtheaccomplishmentofthepoplargenomesequencing,high-throughputprotcomicshasbeenwidelyappliedintotheinvestigationofdrought-responsivemechanisminpoplar.Inthispaper,the78drought-responsiveproteininpoplarleave

4、sandcambiumwereanalyzedintegratively,whichprovidednewcluesforunderstandingtheregulatorymechanismofthedrought-responsivenetworksinPopulusspp..KeywordsPopulusspp.；droughtstress；responsivemechanism；proteomics杨树(Populusspp.)在我??主要分布于东北、西北、华北和西南等地，具有重要的经济价值。干旱胁迫造成杨

5、树水分缺失、气孔关闭、渗透调节失衡，从而造成活性氧(ROS)大量积累，严重损伤细胞结构，导致杨树生物量降低甚至无法正常生长［1］。研究杨树干旱胁迫应答的分子机制，筛选抗旱、优质的杨树品种具有重耍意义。人们利用蛋白质组学技术分析了杨树叶片和形成层在干旱胁迫应答过程中259种蛋白质丰度变化特征，通过整理后对其中78种变化特征显著的非冗余蛋白质进行分析，系统揭示了杨树应对干旱胁迫的多种调节机制。本文整合分析了这些蛋白质表达模式揭示的杨树干早胁迫应答的重要信号与代谢途径，为深入研究杨树干旱胁迫应答的分子机制提供了秉要信息。

6、1胁迫防御相关蛋白质干旱胁迫会导致ROS在植物细胞不同区室中大量积累。过量ROS会导致蛋白质、DNA与脂质等发生氧化损伤。抗坏血酸过氧化物酶1（APX1）参与调控细胞内H202的水平，这一过程与形成层的木质化进程相关［2］。蛋白质组学研究发现，干旱胁迫12d后的欧洲山杨X银白杨形成层中APX1丰度下调，将导致形成层细胞中的H202水平升高，从而促进木质部形成，使细胞壁厚度增加，防止水分流失［2］。此外，过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、谷胱甘肽硫转移酶（GST）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）在清除H202

7、过程中也具有重要作用。蛋0质组学研究发现，干旱胁迫下欧洲山杨X银白杨叶片中的CAT［2］、青杨叶片中GPX［3-4］、康定杨和青杨叶片中的GST丰度都上调［3］，这将有助于ROS的清除。2光合作用相关蛋白干旱胁迫将导致杨树光合作用下降。蛋白质组学研宄发现，干旱胁迫影响了PSI、PSII和碳固定过程中的一些重要蛋白质的丰度。干旱胁迫12d或复水7d的欧洲山杨X银白杨叶片中的叶绿素a/b结合蛋3、光捕获蛋白复合体ILhca3和复合体IILhcbl等蛋白质的丰度都明显上调［2］;此外，干旱胁迫8〜45d或复水10d的胡杨

8、叶片放氧复合体（OEC）［5］和放氧增强子蛋白2（0EE2）的丰度也明显上调［2,6-7］。这些蛋白质的丰度上调有助于提高干早胁迫下的光捕获能力。干旱胁迫7〜45d的杨树叶片中的NADP依赖的铁氧还蛋白（FNR）［2,6,8］和PSI蛋白［8］的丰度却降低，这暗示着干旱胁迫抑制了FNR催化NADPH的形成，从而影响电子传递效率，并干扰了PSI的装配。干旱胁迫