棉花與煙粉虱互作的蛋白組學分析和GhMLP423基因功能分析.pdf

1、棉花作為我國最重要的經(jīng)濟作物之一，在生產(chǎn)過程中長期遭到各種蟲害的嚴重威脅，近些年來很多棉花種植區(qū)煙粉虱頻繁發(fā)生，給棉花生產(chǎn)帶來嚴重危害，使得棉花產(chǎn)量和纖維品質大幅度下降。煙粉虱刺吸脅迫后，棉花植株響應機制的研究還沒有詳細報道，其自身的生理機制的變化還不清楚。主要乳狀蛋白(MLPs)是Bet v1蛋白亞家族之一，MLPs與另一個亞家族病理機制相關蛋白10(PR10)非常相似，然而目前關于MLP家族蛋白在植物響應脅迫方面的機制還不清楚，我們

2、希望通過相關的分子生物學技術探索MLP蛋白在棉花響應煙粉虱脅迫過程中的作用。
　　我們通過蛋白組手段對煙粉虱抗性較強的冀合321棉花品種和抗性較弱的中棉所42棉花品種進行蛋白組表達差異分析，將表達差異的蛋白質進行質譜鑒定分析，成功鑒定出263個棉花蛋白質，去除重復冗余后有176個可供分析的特異蛋白質。通過功能富集分析和代謝通路分析發(fā)現(xiàn)這些蛋白質有相當一部分參與了氧化還原反應，而且部分是與活性氧信號路徑相關的酶。為了進一步了解煙粉虱

3、侵染棉花后活性氧水平變化情況，我們對抗性材料冀合321進行酶活力測定發(fā)現(xiàn)超氧化物歧化酶活性比對照顯著升高，過氧化氫含量初期升高后逐漸降低，而過氧化物酶活力顯著降低，表明活性氧信號路徑可能參與了棉花抵御煙粉虱侵染的過程。煙粉虱侵染后棉花的GhMLP423蛋白表達上升。為了探索棉花MLP蛋白在棉花響應煙粉虱脅迫中的作用，我們選取了棉花MLP423基因進行后續(xù)的生物學驗證。通過VIGS技術成功干涉了MLP423基因并獲得了干涉植株。同時，我們

4、對干涉植株進行了酶活力和過氧化氫含量測定。棉花干涉系GhMLP423的過氧化物酶活力低于對照，超氧化物歧化酶活力高于對照，將超氧根離子轉化為過氧化氫，因此初期過氧化氫含量高于對照，隨著時間點延長而逐漸降低。另外，我們對于涉植株進行了激素水平測定發(fā)現(xiàn)MLP423干涉系植株葉片SA含量低于正常植株，煙粉虱侵染后明顯高于非侵染植株，同時MLP423干涉系植株葉片中過氧化氫含量也低于正常植株，煙粉虱侵染后都有所升高，干涉系也明顯低于對照，可能由