北海道黄杨叶片应答低温胁迫的蛋白质组分析
北海道黄杨是卫矛科常绿阔叶木本植物，其成熟植株具有的抗冻能力，可以耐受–23.9 ℃的低温且叶片翠绿不落，是近年来从国外引进并在园林绿化中推广应用的优良常绿树种。采用双向电泳的蛋白质组学方法分析了北海道黄杨叶片蛋白质对低温胁迫的应答反应。北海道黄杨植株在室外种植，从 2008 年 10 月—2009 年 2 月每月提取叶片总蛋白。在考马斯亮蓝染色的 2-DE胶上发现 36 个表达量显著差异蛋白点，其中通过质谱鉴定出 19 个蛋白质，包括已知的和新鉴定的低温胁迫相关蛋白质。这些鉴定出的蛋白质涉及多个生理过程，如能量与代谢、调控、防御应答等，同时这些蛋白质的表达模式与生理生化变化模式相一致。
研究其在低温胁迫过程中的抗冷性分子机理，对推动园林植物种质资源改良，扩大常绿阔叶植物种植范围等具有重要意义。蛋白质组学技术是分析信号通路和植物对环境刺激的复杂应答的强有力工具，但相关数据库的缺失一直制约着其应用范围。近年来随着多种植物特别是毛果杨全基因组测序的完成，使用蛋白质组学技术手段研究北海道黄杨响应低温胁迫的蛋白质组的变化成为可能。Renaut 等（2004）对树龄 3 个月的杨树在 4 ℃分别处理 7 d 和 14 d，通过双向电泳分离叶片蛋白质，采用 MALDI-TOF MS 鉴定了其中26 个蛋白质。乌凤章（2004）检测了白桦幼苗在 4 ℃处理当天、4 d 和 14 d 的蛋白质凝胶图谱，用ESI-MS/MS 从 37 个丰度 2 倍以上变化的蛋白点中鉴定了 15 个蛋白质，按其功能分为 4 类：信号转导、光合作用、碳氮能量代谢和应激相关蛋白。但这些研究仅限于室内短期低温处理，而植物应答低温胁迫过程是一个复杂的网络，尤其是在室外生长的木本植物越冬时还涉及到干旱和短日照等因素影响。作者通过前期对试验条件的摸索，已经建立了一套适合北海道黄杨叶片蛋白质的双向电泳体系（郝强 等，2010），利用这一体系，对露天越冬的北海道黄杨叶片蛋白进行双向电泳分析，查找表达量变化大且稳定表达的蛋白点，再运用基质辅助激光解吸飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）和数据库搜索技术，分析并鉴定这些差异表达蛋白，推测其在植物低温胁迫过程中的作用。
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