弯刺蔷薇枝条越冬抗寒生理与蛋白组学分析

摘要：

以弯刺蔷薇(Rosa beggeriana Schrenk ex Fisch.&C.A.Mey.)为试验材料,测定其当年生枝条在初冬阶段至严冬阶段低温半致死温度(LT50),并在测定类黄酮、非结构性碳水化合物以及植物激素脱落酸(ABA)、水杨酸(SA)含量变化的基础上,对2个阶段的枝条开展蛋白质组学分析.结果 发现:随着气温的降低,弯刺蔷薇枝条抗寒性逐渐增强,其LTs0值在严冬阶段达到-54.7℃.枝条中淀粉和ABA含量无显著变化,类黄酮含量、总可溶性糖及其主要组分蔗糖、葡萄糖、果糖、棉籽糖含量显著升高,SA含量则呈现出先下降再上升的变化.相关性分析表明,LT50值与类黄酮、总可溶性糖及其主要组分葡萄糖、果糖含量存在显著负相关.进一步的蛋白质组学分析发现,枝条在越冬过程中发现了大量差异表达蛋白,在初冬阶段和严冬阶段分别为92个和91个,其中2个阶段均存在表达差异蛋白18个.越冬期间,淀粉和蔗糖代谢、类黄酮生物合成、抗氧化系统、细胞壁松弛与延伸、水分运输通道、细胞脱水耐受等相关蛋白显著上调,表明弯刺蔷薇枝条启动了一系列的生理生化变化以响应长期冷冻低温胁迫.特别是进入严冬阶段,脱水素、抗冻蛋白和水通道蛋白可能为维持细胞水分状况发挥了重要作用.本研究为深入揭示弯刺蔷薇耐寒分子机制打下了坚实基础.

关键词：弯刺蔷薇、枝条、抗寒性、可溶性糖、蛋白质组学、脱水素

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资助基金：国家重点研发计划课题;北京市科委科技计划课题;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项;农业农村部园艺作物生物学与种质创制重点实验室

在线出版日期：2020-12-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1568-1576