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基于Label-free技術的高州油茶鋁脅迫蛋白質組學研究

2023-10-08  點擊:[]

近日,我院的李永泉,王溢教師團隊以高州油茶兩年生實生苗為實驗材料,在《中南林業科技大學學報》刊物聯合發表了題為“基于Label-free技術的高州油茶鋁脅迫蛋白質組學研究”文章,測定不同濃度鋁處理條件下高州油茶葉片部分代謝指标及抗氧化生理相關指标,同時比較對照組(CK)和4 mmol/L鋁處理組(GZ4)差異蛋白質的表達,為揭示高州油茶應答鋁脅迫的分子響應機制奠定了理論基礎。

文章鍊接:https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=KiAZ1SjiA-5uwXRCSSdK0XOPt3zuzqk8cCFOU2fhgqkRQvzy-uCDhaYvcmNei83IPCvUW8Lr3zhrkY1DtMdvHE2XqZWku60Km-OC06amPb3cPD2XKx8-3E3ag5oS8pAySF_FtvBre0c=&uniplatform=NZKPT&language=CHS

摘要: 

【目的】南方地區擁有大面積的酸性紅壤,導緻土壤中鋁元素多以離子的形式溶出,嚴重抑制油茶的生長及高産。研究采用Label-free技術探究高州油茶在鋁脅迫下的蛋白質組學響應,為揭示高州油茶應答鋁脅迫的分子響應機制奠定了理論基礎。

【方法】以高州油茶兩年生實生苗為試驗材料,測定不同濃度鋁處理條件下高州油茶葉片部分代謝指标及抗氧化生理相關指标,同時比較對照組(CK)和4 mmol/L鋁處理組(GZ4)差異蛋白質的表達。

【結果】生理試驗結果表明,不同濃度鋁脅迫下油茶幼苗都會發生氧化脅迫導緻細胞活性氧(ROS)積累,2 mmol/L鋁濃度下油茶葉片通過增加滲透調節物質含量和增強多種抗氧化酶活性以清除細胞活性氧,使細胞免受氧化脅迫的損害;而4 mmol/L鋁濃度下葉片丙二醛(MDA)含量和脯氨酸(PRO)含量明顯升高,積累的活性氧超出了自身所能清除的範圍,葉片可溶性糖含量和可溶性蛋白含量顯著減少,抗氧化酶活性均有不同程度減弱,油茶正常的生理功能受到抑制。蛋白質組學數據表明,CK組和GZ4組共鑒定到4 282個蛋白質,與CK組相比,GZ4處理組有207個蛋白質的表達豐度顯著增加,129個蛋白質的表達豐度顯著降低。差異表達蛋白質的通路富集和蛋白質互作網絡分析結果表明,4 mmol/L鋁脅迫下高州油茶主要通過提高谷胱甘肽代謝,增強細胞清除活性氧和自由基負離子的能力緩解鋁脅迫造成的氧化損傷;4 mmol/L鋁濃度下高州油茶蛋白質合成和光合作用受到明顯抑制,抗氧化酶活性減弱可能與細胞供能能力不足有關。

【結論】鋁脅迫下高州油茶主要通過能量及碳水化合物代謝、氨基酸合成及代謝、生物堿合成、蛋白質加工、卟啉和葉綠素代謝等代謝途徑抵抗鋁毒。


 

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