植物逆境生理研究进展 植物细胞壁逆境响应蛋白质组研究进展

《植物逆境生理研究进展 植物细胞壁逆境响应蛋白质组研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、植物逆境生理研究进展植物细胞壁逆境响应蛋白质组研究进展　　摘要植物细胞壁是感知外界胁迫信号的首要细胞结构。整合分析了植物细胞壁逆境应答蛋白质组学的研究进展，为全面理解植物细胞壁响应逆境的分子机制提供了线索。　　关键词植物细胞壁；逆境；响应；蛋白质组学　　中图分类号Q786文献标识码A文章编号1007-5739（2012）01-0012-02　　　　ResearchAdvancesonStress-responsiveMechanismsinPlantCellWallRevealedbyProteomics　　XUELeiDAIShao-jun*　　

2、（AlkaliSoilNaturalEnvironmentalScienceCenter，NortheastForestryUniversityKeyLaboratoryofSaline-alkaliVegetationEcologyRestorationinOil9Field，MinistryofEducation，HarbinHeilongjiang150040）　　AbstractPlantcellwallisanimportantcompartmentinresponsetostresssignals.Theresearchadvances

3、onplantcellwallproteomesinresponsetobioticandbioticstresseswereintegrated.It’sprovidednewcluesforunderstandingaboutthestress-responsivemolecularmechanismsofplant.　　Keywordsplantcellwall；stress；response；proteomics　　环境胁迫是导致作物产量降低的主要原因之一。分析植物响应逆境过程中的生理与分子生物学特性是深入研究植物应答逆境分子调控与代谢机制

4、的基础，也将为提高植物逆境适应性和作物产量提供重要信息。近年来，人们利用高通量的蛋白质组学技术对烟草（Nicotianatabacum）叶片[1]与水稻（Oryzasativa）根[2]应对盐胁迫，鹰嘴豆（Cicerarietinum）茎[3]、水稻茎[4]与玉米（Zeamays）根[5]应对干旱胁迫，水稻根[6]应对过氧化氢胁迫，大豆（Glycinmax）根与胚轴应对水淹胁迫[7]，以及拟南芥（Arabidopsisthaliana）[8]与玉米[9]悬浮培养细胞、番茄（Solanum9lycopersicum）茎[10]应对病原菌侵染胁迫的细胞

5、壁蛋白质组变化进行了分析。笔者在综述上述进展的基础上，整合分析了蛋白质组学研究揭示的植物细胞壁逆境应答的分子机制，为进一步分析植物体内的分子信号/调控体系与逆境的动态耦合机制提供了重要线索。　　1盐胁迫应答细胞壁蛋白质　　Danietal[1]对盐胁迫条件下烟草叶片的的蛋白质组研究结果表明，防御相关蛋白质表达上调。如：通过几丁质酶上调表达来预防真菌侵染；类萌发素蛋白表达上调，其具有超氧化物歧化酶活性和昆虫、细菌丝氨酸蛋白酶抑制剂活性，并通过产生H2O2和乙烯介导防御反应。此外，脂质转移蛋白上调表达，通过增加叶表皮角质层外部蜡的沉积量从而避免水分蒸散

6、。在水稻根应答盐胁迫的过程中，Zhangetal[2]发现，病程蛋白β-1，3-葡聚糖酶与过氧化物酶表达量上调，这可能是病原菌侵染的结果。同时，硫氧还蛋白表达量上调，有助于质外体还原稳态的调节。此外，OsRMC表达量上调，作为植株耐盐的负调控因子，参与防御信号响应。　　2干旱胁迫应答细胞壁蛋白质　　在鹰嘴豆茎应答干旱胁迫的过程中，Bhushanet9al[3]的研究成果显示：细胞信号转导蛋白核苷二磷酸激酶1、类细胞壁连接激酶4、类Tubby蛋白表达上调。核苷二磷酸激酶1能与催化酶互作，从而缓解氧化胁迫；类细胞壁连接激酶4与富甘氨酸蛋白、磷酸酶一同组

7、合成信号酶体，对植株耐旱有重要意义；类Tubby蛋白可能与Skp1组成泛素E3水解酶的SCF复合体，用于细胞发育周期的检查点；纤维素合成酶下调，而糖基水解酶β-半乳糖苷酶、木葡聚糖水解酶表达上调，通过水解细胞壁糖维持壁渗透压；ROS清除蛋白的表达量均上调，主要包括清除ROS的抗坏血酸过氧化物酶，参与还原环境调节的硫氧还蛋白，避免羟自由基形成的铁蛋白；醛缩酶表达量上调，它与细胞壁骨架分子纤维素、木质素等相互作用，从而稳定细胞壁结构。　　在水稻茎应答干旱胁迫的过程中，Pandeyetal[4]的研究结果表明：信号通路蛋白14-3-3蛋白、核苷二磷酸激酶

8、与鸟苷酸解离因子抑制剂表达上调；抗氧化蛋白L-抗坏血酸过氧化物酶、硫氧还蛋白M表达上调；单脱氢抗坏血酸还原酶和谷胱甘肽依赖