低温胁迫下水稻幼苗蛋白表达研究

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1、分类号UDC学号1031302010彦商犬肇，，-q学位论文专业名称指导教师低温胁迫下水稻幼苗蛋白表达研究周萍作物遗传育种学院名称农学院李容柏(教授)申请学位级别硕士论文提交日期2013年5月论文答辩日期2013．5．22学位授予日期2013年6月答辩委员会主席周瑞阳教授论文评阅人双盲论文评阅人双盲料攀tI1筵广西大学学位论文原创性和使用授权声明本人声明所呈交的论文，是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除已特别加以标注和致谢的地方外，论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得广

2、西大学或其它单位的学位而使用过的材料。与我一同工作的同事对本论文的研究工作所做的贡献均已在论文中作了明确说明。本人在导师指导下所完成的学位论文及相关的职务作品，知识产权归属广西大学。本人授权广西大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权保存并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本学位论文属于：口保密，在年解密后适用授权。囱不保密。(请在以上相应方框内打“√’’)论文作者签名：阁萍指

3、导教师签名：z参铱日期：zp眵6．2p日期加哆6．≯作者联系电话：)8778昭习66电子邮箱：乙h“一尸门加，p“．cjD^1低温胁迫下水稻幼苗蛋白表达研究摘要低温是众多逆境胁迫中影响最为恶劣的一种，严重导致水稻减产和质量下降。伴随着极端气候如骤冷的频繁发生，研究水稻耐冷机制培育耐冷品系迫在眉睫。本研究采用双向电泳技术结合质谱数据的生物信息学分析，初步研究了冷敏感品系9311和耐冷品系藤坂5号水稻幼苗对冷胁迫的响应。主要研究结果如下：l、建立冷敏感品系9311和耐冷品系藤坂5号差异蛋白2-DE电泳图谱。从9311图谱中分析得到

4、明显差异表达的蛋白点有36个，其中表达上调的有2个、下调的34个，成功鉴定28个，属于27种蛋白质。从藤坂5号中得到明显差异表达的蛋白点则有43个，其中上调的24个、下调的19个，成功鉴定35个，属于32种蛋白质。2、生物信息学分析发现，在低温胁迫下，差异表达的蛋白包括伴侣蛋白、抗氧化酶和抗坏血酸酶、谷胱甘肽．s．肽转移酶II、热激蛋白G印Eprotein、蛋白激酶、光合系统酶、成熟酶K、ATP依赖的锌金属蛋白FTSH2等。表达发生变化的蛋白功能涉及很多方面，从生物过程来看，两个品系冷胁迫相关蛋白参与的最大一类都是代谢，其次是

5、细胞过程，然后是应激反应，平均比例分别约为70％，65％，40％；从分子功能来看，这些蛋白主要是起结合，催化和运输的作用，平均比例分别约为50％，55％，10％：从细胞组分来说，主要是细胞部分和细胞器及囊膜发生变化，平均比例分别约为78％，75％，30％。另外，9311中发现4个与水稻冷胁迫相关功能未知蛋白，藤坂5号中发现3个冷胁迫相关蛋白未知功能蛋白。进一步分析表明，差异蛋白质参与途径主要有代谢、生物和非生物胁迫、蛋白质代谢与修饰、碳水化合物代谢、碱基化合物代谢、前体代谢和能量的产生、光合作用和运输等。由此可见，水稻抵御低温

6、冷害是一个非常复杂的过程，牵涉到很多途径。3、两个品系比较分析发现，9311冷胁迫相关蛋白多数表达下调，而藤坂5号冷胁迫相关蛋白多数表达上调。两种材料差异表达蛋白参与代谓j．途径的比例都居于首位，超过60％。参与胁迫途径的9311差异蛋白比例远远高于藤坂，且除了ATP合成酶都为下广西大学硕士学位论文低温胁迫下水稻幼苗蛋白表达研究调蛋白。9311参与能量和光合作用途径的差异蛋白比例也没有藤坂高，且多数此类蛋白表达下调。以上结果表明：在低温刺激下，细胞膜成分和结构受到损坏，代谢发生巨大变化，水稻防御系统被激活。耐冷材料藤坂5号通过

7、高表达胁迫途径的蛋白，增强光合作用和能量代谢从而使植物免受逆境伤害。本实验通过两种材料的不同处理一共发现59种冷胁迫相关蛋白，并对他们的功能进行了阐释和分类。本实验为水稻耐冷的相关研究提供了参考，为耐冷水稻品种的培育提供了重要的辅助技术，拓宽了植物耐冷研究的视野。关键词：9311；藤坂5号；低温胁迫；双向电泳；质谱；蛋白组；差异表达蛋白广西大学硕士掌位论文低温胁迫下水稻幼苗蛋白表达研究ProteomicAnalysisofRiceSeedlingsunderColdStress(CollegeofAgriculture，Gua

8、ngxiUniversity,Nanning530004，China)AbstractLowtemperatureisoneofthemostseriousenvironmentalstressesaffectingthegrainyieldsandqualityofrice