白菜型冬油菜质外体抗冻蛋白研究

• 作者: 刘林波 刘自刚 史鹏辉 孙万仓 张娟 方园 方彦 曾秀存 李学才 杨刚 杨建胜 武军艳 陈奇
• 来源期刊: 中国生态农业学报(中英文)
• 关键词: 冬油菜 质外体 抗冻蛋白 葡聚糖酶 SDS-PAGE 质谱技术
• 年，卷（期）: 2016,（2）
• 页码范围: 210-217
• 页数: 8页
• 分类号: Q946.1|Q945.78
• 语种: 中文
• DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.151113

摘要

为探明冬油菜抗寒机理，采用大田试验和盆栽试验，对低温胁迫的白菜型冬油菜品种‘陇油6号’叶片和根的质外体蛋白进行抗冻活性检测，通过 SDS-PAGE 分离质外体蛋白并结合 MALDI-TOF/TOF 质谱技术对部分高表达蛋白进行了鉴定。结果表明，‘陇油6号’经人工气候室冷驯化后，叶片质外体蛋白质含量显著增加(P<0.05)，在第5 d 达92.31μg?g-1(FW)，比对照增加246.12%。质外体蛋白含量在冷驯化第10 d 和第15 d 与第5 d 相比虽有所降低，但仍显著高于对照(P<0.05)。在冷驯化第20 d 和第25 d 质外体蛋白含量继续显著增加，第25 d 达到最高值(P<0.05)。室温恢复生长10 d 后，质外体蛋白含量比之前显著下降(P<0.05)，但仍高于对照和冷驯化第10 d。在冷驯化过程中，‘陇油6号’叶片的质外体中出现明显的蛋白质积累，室温恢复生长10 d 后，质外体中的蛋白质含量显著降低，可见冷驯化的‘陇油6号’质外体蛋白属低温诱导蛋白。抗冻活性检测发现其具有重结晶抑制活性。质谱鉴定发现多种功能尚不明确的蛋白质，其中β-1-3-葡聚糖酶与冬黑麦中报道的抗冻蛋白一致。对质谱检测到的类葡聚糖酶回收及抗冻活性测试发现其有较弱的冰晶形态修饰作用，表明这个类葡聚糖酶是一种低活性抗冻蛋白。低温胁迫下冬油菜叶片和根质外体中合成分泌了抗冻蛋白，在抵御外界低温中起到积极作用，同时推测超强抗寒性冬油菜质外体中可能存在多种未被发现的抗冻蛋白。