论文摘要
本研究以河西走廊4种不同生态型芦苇:水生芦苇（swamp reed,SR）、轻度盐化草甸芦苇（light salt meadow reed,LSMR）、重度盐化草甸芦苇（heavy saltmeadow reed,HSMR）、沙丘芦苇（dune reed,DR）及典型C4植物玉米为实验材料,采用蓝绿温和胶电泳（BN/SDS-PAGE）及免疫杂交（Wstern-Blotting）技术,研究了自然逆境胁迫和渐进干旱胁迫对植物叶片类囊体膜相关生理指标的影响及类囊体膜蛋白质组的变化,以期发现植物响应环境变化过程中类囊体膜蛋白组分的差异表达特点,为进一步揭示植物逆境响应过程中的光合调节机制提供依据。获得的主要结果如下:1、采用percoll梯度超速离心,获得完整叶绿体,对叶绿体涨破后离心沉淀,获得类囊体膜,从而为叶绿体亚组分的蛋白质组学分析奠定了基础。2、比较研究了含有dodecyl maltoside（DM）和TritonX-100不同去垢剂的两种常用裂解液配方对类囊体膜蛋白的溶解性的影响。结果表明,含有2%DM去垢剂的裂解液对于除沙芦外的三种生态型芦苇和玉米叶绿体类囊体膜蛋白质的溶解效果最佳,而沙芦类囊体膜蛋白质的增溶以5%DM最佳。3、通过蓝绿温和胶电泳分析了芦苇类囊体膜的主要蛋白复合物。与水生型芦苇相比,长期适应干旱和盐渍生境的芦苇类囊体膜蛋白质复合体缺失CP43的PSⅡ、ATP合成酶/细胞色素b6f二聚体、LHCⅡ的三聚体和LHCⅡ单体表达量均下降。各复合物亚基比对结果表明,沙丘芦苇PSⅡ反应中心蛋白质D1,D2,CP43,CP47和LHCⅡ的3个亚基Lhcb1～Lhcb 3及PSⅠ反应中心蛋白PsaA、PsaB、PsaD、PsaE和PsaF和LHCⅠ的4个亚基Lhca1～Lhca4表达量均较水生芦苇下降。盐渍芦苇Lhcb1在轻度盐渍化芦苇中的表达量反而较水芦增加,其余结果与干旱胁迫一致。4、免疫印迹研究表明:两种陆生型芦苇中光系统Ⅱ主要核心蛋白PsbA蛋白表达较水生型降低,而光系统Ⅰ主要核心蛋白PsaC及Rubisco大亚基蛋白丰度均高于水生型芦苇;光系统Ⅰ捕光色素蛋白复合物LHCⅠ的4个亚基Lhca1～Lhca4在沙丘芦苇中均明显下降;在盐渍芦苇中只有Lhca 4下降其余无明显差别。光系统Ⅱ捕光色素蛋白复合物LHCⅡ的6个亚基Lhcb1～Lhcb6中,沙芦Lhcb1略有下降,Lhcb2～4几无变化,而Lhcb5、6明显降低;而盐渍芦苇中,Lhcb1、2、4无显著变化,Lhcb 3、5表达量较水生型降低,而Lhcb6升高。就两种陆生生态型相比较而言,盐渍胁迫对上述类囊体膜蛋白组分的影响小于干旱胁迫的影响。5、与对照相比,渐进干旱条件下,随着土壤含水量的降低,玉米叶片水势下降,叶片叶绿素荧光参数Fv、Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP不断下降,下降程度随干旱胁迫加剧而逐渐增大;而qN则随干旱胁迫程度加剧而增加,暗示干旱造成的PSⅡ活性下调可能与光系统通过非光化学耗散过剩激发能以保护光合机构免于进一步破坏有关。6.在7天渐进干旱胁迫过程中,玉米类囊体膜PSⅠ/PSⅡ二聚体核心复合体、PSⅠ、ATP合成酶/细胞色素b6f二聚体、缺失CP43的PSⅡ以及LHCⅡ三聚体和单体的表达量持续下降。复水3天后它们的表达量均可不同程度回升。