论文摘要
盐胁迫在农业领域是一种主要的非生物胁迫,20%以上的陆地和近乎一半的灌溉土地都受到盐分影响,寻找与抗盐胁迫相关蛋白或基因对了解植物抗盐机制以及提高植物抗盐性十分重要,同时也期望利用分子生物学技术提高植物对盐胁迫的耐受性。甜菜是甜土植物,且抗盐能力较强；甜菜M14品系是一种特殊品种,它由栽培甜菜（Beta vulgaris L.）和野生甜菜（Beta corolliflora Zoss.）杂交产生,它有耐旱、耐寒、耐盐等抗逆性,成为挖掘野生甜菜优质基因和蛋白极其难得的材料。植物细胞中有许多专门的执行特定功能的膜系统,包括质膜蛋白和各种细胞器结合的膜蛋白,膜蛋白作为植物细胞与外界环境物质交换和通信的接口,植物细胞中膜蛋白控制许多主要的细胞功能,如代谢产物,离子转运,囊泡运输等,盐胁迫下最先受到伤害的部位为膜,膜蛋白在植物抵御盐胁迫过程中起到至关重要的作用,膜蛋白的改变引起细胞形态的变化。因此,研究盐胁迫下膜蛋白抗盐机制有重要意义。膜蛋白比可溶性蛋白更难分析,2D聚丙烯酰胺凝胶电泳分离不适合膜蛋白,很多输水蛋白不能溶解在IEF样品缓冲液中并在其等电点沉淀,膜蛋白的风度低,超出标准蛋白质组技术的检出限度。iTRAQ技术是目前研究膜蛋白的比较好的技术,并且可以检测多个样品,检出率较高。本试验利用iTRAQ技术对不同NaCl胁迫下（0、200、400mM NaCl）甜菜M14品系叶片膜蛋白质进行定量蛋白质组学分析,利用protein pilot软件将质谱信息与甜菜非冗余数据库信息进行比对搜索,共鉴定得到279种蛋白质（unused score>1.3）,其中包括178个具有定量信息的鉴定结果。对p<0.05的蛋白质进行分析,比值大于1.2或者小于0.8的蛋白质定义为盐胁迫下甜菜M14品系叶片差异膜蛋白质,同时分别作为上调和下调蛋白质的评判标准,得到55种差异表达蛋白质。根据蛋白质氨基酸序列信息,利用在线软件分析差异蛋白总平均亲水性（grand average of hydropathicity, GRAVY）,近73%的蛋白质为亲水性蛋白质,约25%的蛋白质为疏水性蛋白质,表明鉴定得到的差异膜蛋白质大多数仍为可溶性膜蛋白质；对差异膜蛋白质的理论分子量（molecular mass, MM）和等电点（isolectric point,pI）分布范围进行总结表明,本研究中得到的差异蛋白质分子量集中在20kDa-30kDa之间,等电点主要分布在pH5-7和pH8-10之间。为了进一步研究盐应答膜蛋白,根据BLAST注释信息以及Uniprot中信息及相关文献,将盐应答膜蛋白分类。鉴定的差异表达膜蛋白在叶片中被分为9类,分别是：运输（25%）、光合作用（16%）、代谢（16%）、信号转导（11%）、蛋白折叠和降解（9%）、胁迫和防御（9%）、蛋白合成（7%）、转录（4%）、细胞结构（2%）。结果表明,运输、光合作用和代谢相关蛋白占较大比例。通常膜蛋白涉及离子,水,蛋白质等跨膜运输及光反应、代谢等过程,通过生物信息学分析发现鉴定的膜蛋白质多数定位于质膜、叶绿体内外膜、高尔基体膜、内质网膜和过氧化物酶体膜等。