野牛草种子休眠机理及破眠蛋白质组学的研究

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1、摘要野牛草(Buchloedactyloides(Nutt．))为暖季型禾本科草坪草，自上世纪50年代引入我国，种植历史已近60年。在诸多的草坪草种中，野牛草以其突出的抗旱、抗寒、抗病等特性，历经日益恶化的气候条件。特别是在我国的东北、西北、华北地区，野牛草表现出草坪管护耗水量低、用肥量低、生长缓慢、修剪次数少等优良的坪用特性。但野牛草种子休眠性较强，影响直播草坪的成坪质量和植物种的大面积推广。因此，深入开展该植物种子破眠机理的研究，对丰富草业科学研究内容以及指导生产实践都具有一定的意义。本研究以我国自主选育的“中坪一号”野牛草种子

2、为实验材料，对其休眠原因和破眠方法进行了研究。在此基础上，应用蛋白质双向电泳技术与质谱分析，鉴定野牛草种子破眠差异表达蛋白，从蛋白质水平阐述野牛草种子破眠机理。具体研究结果如下：l野牛草种子较小，平均长度1．75mm；宽度1．01ram：千粒重为2．09。2"-'5粒种子着生于聚合生长的颖苞内。颖片间因难以接合而形成孔道和腔道。这些孔道和腔道是野牛草种子通气透水的门户。2电镜及能谱观测结果表明，颖苞表面光亮；结构致密；质地坚硬，并镶嵌有富硅鳞片状类晶物体，硅元素含量高达26．92％。且富硅鳞片状类晶物体脱落疤痕处无颖孔，同结缕草颖苞

3、结构不同。3通过2006年去颖苞种子和种球发芽率间的极显著差异；种球内未发芽种子较高的生活力(80％以上)；未突破种皮的胚根生长方向；颖苞表面结构与成分：不同贮藏时间内野牛草种子发芽率的极显著差异：以及赤霉素(GA3)对休眠性最强的2008年种子引发效果(发芽率提高到85．33％)等方面，充分证明了野牛草种子属内源性休眠占主导地位的综合休眠类型。4，野牛草种子破眠方法的选择，需综合考虑野牛草种子休眠种类、贮藏时间、破眠后种子发芽效果等因素。贮藏时间超过2年的野牛草种子，采用机械破眠法剥除颖苞，可使种子发芽率达到80％以上；贮藏时间不

4、足1年或2年以下的野牛草种子，需采用机械破眠与生理性破眠相结合的方法，使种子发芽率达到80*／,以上，赤霉素引发浓度以60mg／Kg为宜。5使用TRIZOL沉淀蛋白；pH4-7IPG胶条；合理的聚焦程序，能得到高分辨率，重复性好的蛋白质2-DE图谱。银染后软件分析，可以检测到800个以上蛋白点。6以2008年去离子水浸泡的种子为对照，去离子水浸泡的2006年种子和外源激素浸泡的2008年种子为处理，进行野牛草种子破眠差异蛋白质组学研究。2．DE图谱分析结果表明，所有处理和对照中，共检测到34个蛋白丰度差异表达变化在2倍以上的蛋白点。

5、对其中的20个蛋白点进行了MALDI．TOF．MS分析，有16．个蛋白点得到了有效鉴定，通过功能分析，表明这些蛋白主要参与到了能量代谢和电子传递，光合作用，转录调控，信号传导以及蛋白质合成和生长辈育等过程。关键词：野牛草；种子休眠；破眠；蛋白质组学；双向电泳StudyontheMechanismofDormancyandProteomicsofDormancy—breakinginBuffalograssseedsAbstractBuffaloggassisawarmseasonalturfgrass，whichhasbeenpla

6、ntedinChinaforabout60years，sinceitWasintroducedintoChinainthefi耐decadesinlastcentury．Itwasassessedtobegoodlawngrassforitsoutstandingfeaturessuch嬲droughtresistance,coldresistanceanddiseaseresistance．Especiallyinthenorth-east,north—westandNorthChina,buffalograsseonsRmesl

7、esswaterandfertilizer,growsslowlyandneedslessmowing．Butbuffalograssseedshaveastrongdormancy,whichrestrictsitfromhi．ghturfqualityandwidespread。Thestudyonbreakingdormancyofbuffalograssseedsismeaningfulfortheproductionofbuffalograsslawn．msstudyWascarriedoutonBuchloedactyl

8、oideCV．ZhongpingNo．1，mainlyonthereasonofdormancyandhowtobreakit．Onthebasisofthis，identifytheproteomewhichinfluencedth