付晨熙 肖自華 高飛 周宜君

（中央民族大學生命與環(huán)境科學學院，北京 100081）

干旱脅迫下蒙古沙冬青葉片蛋白質組學研究

付晨熙 肖自華 高飛 周宜君

（中央民族大學生命與環(huán)境科學學院，北京 100081）

通過對蒙古沙冬青［Ammopiptanthus mongolicus（Maxim）Cheng. f］葉組織干旱脅迫下蛋白質組變化的研究，從蛋白表達水平闡釋其應答干旱脅迫的分子機制。以20% PEG 6000脅迫處理1 h和72 h，以0 h為對照，提取葉片總蛋白，利用雙向電泳和質譜鑒定技術分析差異表達蛋白。共鑒定了40個差異表達蛋白，按功能可分為9類：光合作用，ROS清除，蛋白的合成、加工與降解，物質運輸，防御相關，RNA加工，氨基酸代謝，其他相關蛋白和功能未知蛋白質。蒙古沙冬青葉片應答干旱脅迫的核心是葉綠體結構和光合作用的維持。

蒙古沙冬青；葉片；蛋白質組；差異表達蛋白

干旱已成為遍及全球的氣候問題之一，不同生態(tài)系統(tǒng)下的自然環(huán)境和農業(yè)生產均受到影響，而且有研究預測現(xiàn)在的干旱地區(qū)未來會遭受到更加頻繁的干旱侵害［1］。在自然條件下營固著生長的植物，已進化出多種機制應對干旱脅迫，如瞬時響應土壤水分虧缺或提早開花躲避季節(jié)性干旱［2］。植物在缺水時，除了生理、生化等方面發(fā)生變化外［3］，分子水平上的信號轉導和應激相關基因的表達也會發(fā)生相應的變化［4］。近年來，隨著組學技術的發(fā)展，越來越多的研究者在組學水平上研究植物抗逆響應機制［5］。蛋白質是基因表達的產物，能夠反映生命活動的本質特點，因此蛋白質組學可為研究生命活動提供更多信息。研究結果顯示，干旱脅迫下植物蛋白質組的變化與植物物種、基因型和脅迫強度有關，表現(xiàn)出多樣化的特點，但主要集中在與滲透調節(jié)、ROS清除、蛋白質合成與信號轉導等相關的蛋白方面［6］。

隸屬于豆科沙冬青屬的蒙古沙冬青（A. mongolicus）是阿拉善荒漠地區(qū)特有的建群種［7］。作為第三紀古熱帶氣候下的孑遺植物和亞洲中部荒漠唯一和特有的常綠闊葉灌木，因其具有耐干旱、耐低溫、耐貧瘠等強抗逆性使其具有很高的科研價值和生態(tài)價值［8］。以蒙古沙冬青為材料從分子水平上研究其干旱逆境脅迫響應機制和抗逆基因篩選已取得了許多重要成果，如構建根和葉響應干旱的轉錄組數(shù)據(jù)庫，鑒定了一批參與干旱調節(jié)的轉錄因子［7，10］；克隆抗逆相關基因研究其功能［11，12］；通過miRNAs研究干旱脅迫下蒙古沙冬青基因調控特征，鑒定了一批保守的和新的非保守miRNAs等［13］。但是，目前對于蒙古沙冬青蛋白質組學的研究較少，可能與蛋白質提取相對較難有關。本研究基于前期建立了蒙古沙冬青根蛋白質組雙向電泳體系［14］，以蒙古沙冬青葉片為研究對象，改進研究方法，從蛋白質組學水平研究干旱脅迫下葉片組織的蛋白質表達特點，旨在為探索耐逆植物蒙古沙冬青應答干旱脅迫的分子機制提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料與脅迫處理 蒙古沙冬青（A. mongolicus）種子采自寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市。在蛭石：珍珠巖：營養(yǎng)土（2∶2∶1）的混合基質中種植，萌發(fā)8周后以20% PEG 6000處理模擬干旱脅迫處理1 h、72 h，以0 h為對照。取葉片組織速凍于液氮中，用于后續(xù)實驗。

1.1.2 試劑 固相pH梯度線性干膠條（pH 4-7，24 cm）、IPG buffer（pH 3-10）購自GE公司。尿素（Urea）、CHAPS（3-［（3-Cholamidopropyl）dimethylammonio］propanesulfonate）、 二 硫 蘇 糖 醇（Dithiothreitol，DTT）、碘乙酰胺（Iodoacetamide，IAA）、丙烯酰胺（Acrylamide）、甲叉雙丙烯酰胺（Bis-Acrylamide）、過硫酸銨（Ammonium persulphate）、四甲基乙二胺（TEMED）、SDS（sodium dodecyl sulfate）、Triton X-100、甘氨酸、PVPP（Polyvinylpyrrolidone）、Trisbase均購自Amresco公司。考馬斯亮藍R-250（CBB R-250）、AgNO3購自北京普博欣生物科技責任有限公司，Bradford法蛋白定量試劑盒購自北京百泰克生物技術有限公司，4×Tris-HCl（pH 8.8）購自生工生物工程（上海）股份有限公司。

1.2 方法

1.2.1 蛋白提取與定量 采用改進的TCA-丙酮法提取蒙古沙冬青葉片總蛋白質［15］。稱取0.3 g葉片組織，加PVPP 50 mg，置液氮中研磨充分。粉末重懸于預冷的丙酮溶液（含10% W/V TCA，0.07% W/V DTT）中，轉入2 mL離心管，-20℃孵育1 h。12 000×g 4℃離心30 min，棄上清，加入相同丙酮溶液充分洗滌多次直至上清液澄清。真空干燥沉淀物，每管加入裂解液（9 mol/L Urea，35 mmol/L Tris，4% W/V CHAPS，1% V/V pH4-7 IPG buffer，1% W/V DTT）400 μL，室溫震蕩混勻30 min，12 000×g常溫離心15 min，取上清液。轉入新的離心管后加入其4倍體積的預冷的丙酮溶液（含0.07% W/V DTT），-20℃孵育2 h，12 000×g常溫離心20 min，棄上清液，干燥沉淀物，重溶于再水化液中（8 mol/L Urea，2% W/V CHAPS，0.5% V/V IPG buffer，20 mmol/L DTT）。采用Bradford法進行蛋白質定量［16］。

1.2.2 雙向電泳 雙向電泳體系為：24 cm IPG膠條水化上樣500 μg，12-15 h后在Ettan IPGphor III上進行第一向等點聚焦（Isoelectric focusing，IEF）電泳，程序設定為：100 V 1 h，500 V 1.5 h，1 500 V 2 h，8 000 V 70 000 Vh，500 V任意時間。聚焦結束后，膠條轉移至平衡液A（50 mmol/L Tris-HCl pH 8.8，6 mol/L Urea，30% glycerol，2% SDS，0.002% bromophenol blue，1% W/V DTT）中平衡15 min，后轉入平衡液B（50 mmol/L Tris-HCl pH8.8，6 mol/L Urea，30% glycerol，2% SDS，0.002% bromophenol blue，4% W/V IAA）中平衡20 min。使用Ettan DALTsix電泳系統(tǒng)，采用厚度為1 mm 12.5% SDSPAGE分離膠進行第二向垂直SDS-PAGE電泳。以AgNO3染色法染色［17］。進行3次生物學重復以獲得穩(wěn)定清晰的電泳圖譜。

1.2.3 差異蛋白的篩選 使用UMAX Powerlook 2011XL掃描儀軟件MagicScan V6.0以400 dpi分辨率采集圖像。采用ImageMaster 2D Platinum 7.0（GE Healthcare）軟件進行差異點分析，選擇表達豐度（% Vol）的Ratio值超過1.5倍變化、經(jīng)ANOVA 分析（P＜0.05）且重復性好的差異表達蛋白點。

1.2.4 質譜分析 從凝膠上挖取差異表達蛋白點，委托上海厚基生物科技有限公司進行蛋白點MALDI-TOFTOF質譜鑒定。樣品經(jīng)膠內酶解及Ziptip脫鹽，用串聯(lián)飛行時間質譜儀（4800 Plus MALDI TOF/TOFTMAnalyzer）進行質譜分析。一級質譜（MS）掃描范圍為800-4000 Da，選擇信噪比大于50的母離子進行二級質譜（MS/MS）分析，每個樣品點上選擇8個母離子，二級質譜（MS/MS）累計疊加2 500次。

1.2.5 數(shù)據(jù)庫檢索 用Mascot 2.2軟件檢索本課題組建立的蒙古沙冬青轉錄組數(shù)據(jù)庫確定蛋白，搜庫所用的轉錄組數(shù)據(jù)庫中的基因數(shù)為129 557個。參 數(shù) 為：Database：mongolicus/ SwissProt；下 載時 間：2016/8/2；Type of search：Combined（MS+ MS/MS）；Enzyme：Trypsin；Fixed modifications：Carbamidomethyl（C）；Dynamical modifications：Oxidation（M）；Mass values：Monoisotopic；Protein Mass：Unrestricted；Peptide MassTolerance：± 100 ppm；Fragment MassTolerance：± 0.4 Da；Peptide Charge State：1+；Max Missed Cleavages：1。

1.2.6 差異表達蛋白的生物信息學分析 進一步采用擬南芥數(shù)據(jù)庫TAIR10，以BLAST鑒定所獲得的差異表達蛋白。用AgriGO進行Gene Ontology（GO）注釋和富集分析［18］，用KOBAS進行京都基因與基因組百科全書（Kyoto encyclopedia of genes and genomes，KEGG）代謝通路富集分析［19］。對沒有獲得GO注釋的蛋白，基于文獻搜索和蛋白質同源物手動注釋。因單一工具分類并不能完全詮釋蛋白質的功能，本研究參照Bevan的標準對這些蛋白質進行分類［20］。參照Zhao等［21］的方法，采用5種軟 件（YLoc［22，23］、LocTree3［24］、Plant-mPLoc［25］、ngLOC［26］和TargetP［27］）在線預測所鑒定蛋白質的亞細胞定位，只有在至少2個軟件預測一致時才確定結果有效。若該方法仍無法確定亞細胞定位，則根據(jù)GO分析的細胞組分分析和文獻搜索進行預測。為了解差異表達蛋白質之間的關系，采用STRING v10進行protein-protein interaction（PPI）網(wǎng)絡互作分析［28］，使用Cytoscape 2.8.3對網(wǎng)絡圖進行編輯［29］。

2 結果

2.1 蒙古沙冬青葉片干旱脅迫下的雙向電泳圖譜特征

基于前期的生理學和轉錄組學研究結果，蒙古沙冬青在干旱脅迫1 h和72 h存在較大的差異，而24 h和72 h結果具有相似性［9］，故本研究以20% PEG 6000模擬干旱處理蒙古沙冬青，選取1 h及72 h兩個時間點，分別取2個處理組以及對照組（0 h）的葉片進行雙向電泳分析。每張雙向電泳凝膠上可檢測到1 500個以上清晰可見的蛋白點（圖1），處理組與對照組相比總體相似，但部分蛋白點的表達量存在一定差異（圖2）。比較不同處理時間的蛋白質表達量，有73個蛋白點的表達具有顯著差異（P＜0.05）（圖1）。

1 h處理組與對照組相比，有28個蛋白點的表達發(fā)生變化：5個點表達量增加，23個點表達量減少；72 h處理組與對照組相比，有40個蛋白點的表達發(fā)生變化：24個點表達量增加，16個點表達量減少；72 h與1 h處理組相比，有56個差異表達蛋白點，47個點表達量增加，9個點表達量減少。兩個時間點共響應蛋白點13個，其中3個點在兩個時間點表達量都增加，7個點在兩個時間點表達量都減少，2個點先減少再增加，1個點先增加再減少。

2.2 差異表達蛋白的鑒定和功能分類

質譜分析確定了45個差異表達蛋白點的身份，涉及40個差異表達蛋白。GO功能分類分析表明，獲得的差異表達蛋白參與的生物過程主要有非生物脅迫應答（Response to abiotic stimulus）（GO：0009628）和糖代謝過程（carbohydrate metabolic process）（GO：0005975）；細胞組分主要有葉綠體（Chloroplast）（GO：0009507）和細胞質部分（Cytoplasmic part）（GO：0044422）；分子功能主要有催化活性（catalytic activity）（GO：0003824）和結合（binding）（GO：0005488）（圖3）。

KEGG途徑富集分析表明，獲得的差異表達蛋白主要參與光合作用中的碳固定代謝（ko00710）、氨基酸的生物合成代謝（ko01230）、代謝（ko01100）、次生代謝物合成（ko01110）等途徑，其中僅碳固定代謝途徑具有顯著性差異（P＜0.05），該途徑包括Rubisco大亞基（RBCL）（點14）和磷酸丙糖異構酶（TIM）（點9），說明干旱處理下葉片的光合作用受到較大影響。

圖1 蒙古沙冬青葉片蛋白質雙向電泳圖譜

圖2 對照組0 h與處理組1、72 h部分差異表達的蛋白點

所鑒定的差異表達蛋白可分為9類：光合作用（Photosynthesis），ROS清除（ROS scavering），蛋白的合成、加工與降解（Protein synthesis，processing and degradation），物質運輸（Transport），防御相關（Defence related），RNA加工（RNA processing），氨基酸代謝（Amino acid metabolism），其他（Other）和功能未知（Unkown function）蛋白質（圖4-A，表1）。

亞細胞定位預測結果顯示，差異表達蛋白定位于細胞中的7個部位：即葉綠體（Chl）、細胞質（Cyt）、線粒體（Mit）、細胞核（Nuc）、胞外空間（E. S.）、液泡（Vac）和過氧化物酶體（Pox）。此外，1個蛋白質（GLT1）定位在兩個不同的位點（圖4-B，表1）。

2.3 差異表達蛋白質的互作網(wǎng)絡分析

圖3 差異表達蛋白的GO分析

圖4 蒙古沙冬青葉片差異表達蛋白功能分類、亞細胞定位與蛋白互作網(wǎng)絡圖

表1 蒙古沙冬青葉片響應干旱脅迫差異表達蛋白點的質譜鑒定

續(xù)表

PPI分析結果顯示，部分表達差異蛋白構成一個結構復雜的多中心互作網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡含19個蛋白質節(jié)點，有27種互作關系，各差異表達蛋白質間通過多條通路進行調節(jié)。在PPI網(wǎng)絡中，相互作用較強的蛋白質主要為光合作用、蛋白的合成、加工與降解、ROS清除、氨基酸代謝的相關蛋白（圖4-C）。

3 討論

植物的葉片組織是植物進行光合作用的重要器官。本研究采用蛋白質組學方法研究了干旱脅迫下耐逆植物蒙古沙冬青葉片蛋白表達特點。對獲得的45個差異表達蛋白點分析表明，干旱脅迫影響了蒙古沙冬青葉片的多個生物學過程，其中光合作用受到影響最大，此外ROS清除、蛋白合成、加工與降解等也受到影響。

3.1 光合作用相關蛋白

葉綠體的光合作用對植物的生存至關重要。通過亞細胞定位確定了14個差異表達蛋白（共計17個蛋白點）定位于葉綠體中，占所鑒定的差異表達蛋白的比例最高（35%），其中有5個光合作用相關蛋白：光系統(tǒng)II（Photosystem II，PS II）亞基（PSBO2）（點34）、藍藻同源YCF37（YCF37）（點46）、Rubisco大亞基（RBCL）（點14）、Rubisco活化酶（RCA）（點39，57，60，61）和磷酸丙糖異構酶（TIM）（點9）。

PSBO2是高等植物PS II的外周蛋白，具有維持PS II活性的功能［34］，且能結合GTP作為GTP酶，推測有類似碳酸酐酶的作用［35］。本研究中PSBO2（點34）在1h略有減少，72 h恢復并略有提高，表明能夠通過調整來維持PSII與碳固定活性。YCF37是參與組裝與穩(wěn)定光系統(tǒng)I（PSI）的相關蛋白［36］，在本研究中顯示持續(xù)上調表達，表明干旱脅迫下葉片中的YCF37參與調控PSI的作用增強，有助于穩(wěn)定光合作用。

Rubisco是光合作用中固定CO2的關鍵酶。研究表明，干旱脅迫下小麥的 Rubisco合成和穩(wěn)定性受到影響，Rubisco亞基表達降低［37］。本研究結果顯示蒙古沙冬青葉片的Rubisco大亞基表達量1 h下調后，72 h恢復到正常水平，說明蒙古沙冬青對干旱環(huán)境具有較強的適應性。Rubisco活化酶（RCA）可以改變Rubisco的活性［38］，刀豆中的RCA在干旱脅迫后表現(xiàn)為下調表達［39］，本研究中有4個蛋白點為RCA，其中3個蛋白點1 h脅迫后下調，72 h恢復到正常水平；另外1個蛋白點1 h脅迫后無變化，72 h后表達量增加，表明干旱脅迫下蒙古沙冬青葉片能夠通過調控達到恢復與提高Rubisco的催化活性，以填補Rubisco受脅迫影響而減少的部分，提高耐受能力。磷酸丙糖異構酶（TIM）在葉綠體中負責光合過程的碳固定［40］，在干旱脅迫下小麥［41］、楊樹［42］葉片的TIM表達TIM上調，本研究的結果與其相同，干旱脅迫下TIM持續(xù)上調表達。上述蛋白點的表達變化表明干旱脅迫對蒙古沙冬青葉片的光合作用產生了影響，但其能夠采取積極的應答策略以適應逆境脅迫。

3.2 ROS清除相關蛋白

干旱脅迫下產生對植物有毒害作用的活性氧ROS，必須通過植物抗氧化系統(tǒng)及時清除［43］。本研究鑒定了3種ROS清除相關蛋白：烯酮/氧化還原酶（AOR）（點42），硫氧還蛋白（Trx）（點48）和過氧化物酶體膜22 kD（Mpv17 / PMP22）家族蛋白（點43）。所鑒定的AOR和Trx定位于葉綠體中。AOR主要參與活性羰基化合物解毒，保護PSII組件免受ROS的損害［44］。Trx可清除過氧化氫，在光照條件下通過鐵氧還蛋白-硫氧還蛋白還原酶調節(jié)光合酶的活性［45］。已有研究顯示，干旱脅迫下甜菜的AOR上調表達［46］，而刀豆的Trx下調表達［39］，本研究中AOR和Trx在脅迫1 h為下調表達，但72 h恢復到正常水平，表明葉綠體內的ROS系統(tǒng)在干旱脅迫下受到影響，并能做出調整得以恢復。本研究鑒定的過氧化物酶體膜22 kD（Mpv17 / PMP22）蛋白是完全嵌入過氧化物酶體脂質雙層中的完整膜蛋白［47］，該蛋白在干旱脅迫下在1 h略有減少，72 h恢復并表達增加，表明過氧化物酶體膜蛋白受到脅迫后可以通過調整表達量以穩(wěn)固過氧化物酶體、積極應對干旱脅迫。

3.3 蛋白的合成、加工與降解相關蛋白

已有研究顯示干旱脅迫增加蛋白質錯誤折疊的潛在風險，導致非功能性蛋白質合成［48］。本研究鑒定的差異蛋白中有3類蛋白代謝相關蛋白，分別屬于蛋白質合成、加工和降解相關蛋白。

40S核糖體蛋白S12-2（40S RPS12-2）（點8）是核糖體小亞基的主要組分，在干旱脅迫下在1h略有減少，72 h恢復并略有提高，表明脅迫后可以通過調整穩(wěn)定蛋白合成能力，研究顯示干旱脅迫下刀豆中該蛋白呈現(xiàn)上調表達［39］。

所獲得與蛋白質加工相關的蛋白有4個：伴侶蛋白-60α6CPN60A）（點2），dnaJ相關伴侶蛋白（點38），類親環(huán)素肽基脯氨酰順反異構酶（PPIase）（點29）和TPR超家族蛋白（點41）。CPN60利用ATP水解幫助新合成、易位或應激變性蛋白質的折疊［49，50］；dnaJ是Hsp40和類Hsp40蛋白與其配體Hsp70之間相互作用所需的主要結合位點，Hsp40會刺激Hsp70水解［51］；PPIases是涉及細胞內蛋白質折疊、轉運和組裝的肽基-脯氨酰順反異構酶［52］。本研究結果顯示，干旱脅迫下蒙古沙冬青葉片中的CPN60A、PPIases、dnaJ皆表現(xiàn)為在1 h處理下表達量不同程度減少，但處理72 h后都恢復并表達提高，表明在干旱脅迫下能夠做出調整，積極處理脅迫產生的錯誤折疊蛋白。干旱脅迫下鷹嘴豆中的PPIases表現(xiàn)為下調表達［53］，在西瓜中發(fā)現(xiàn)CPN60A、HSP等伴侶蛋白在干旱脅迫下參與葉綠體的發(fā)育和維持［54］。

本研究中鑒定的降解蛋白質的相關蛋白有4個：泛素結合酶13（UBC13）（點55）、泛素延伸蛋白1（UBQ1）（點47）、酪蛋白裂解蛋白酶B3（CLPB3）（點12，33）和蛋白酶DegP 1（DEG1）（點59）。泛素在蛋白降解過程中具有樞紐作用［55］，UBC和UBQ是參與泛素化的關鍵酶，擬南芥中的UBC能通過促進脯氨酸滲透來保護水分匱缺下的植物［56］，這個蛋白點未在其他物種的干旱脅迫應答中發(fā)現(xiàn)表達變化，但有報道參與低溫脅迫，如鷹嘴豆葉片中UBC在低溫脅迫下表現(xiàn)為先上調后下調表達［57］。本研究中UBC和UBQ分布于細胞核中，干旱脅迫后表達持續(xù)下調。DEG1主要參與PSII中清除錯誤折疊的蛋白，修復PSII損傷［58，59］，定位于葉綠體中，本研究中表現(xiàn)為持續(xù)上調表達。CLPB3介導類囊體膜的形成，可重塑或拆解錯誤折疊的蛋白質復合體［60］，也定位于葉綠體中，2個蛋白點表達變化趨勢相反。而DEG1和CLPB3蛋白未在其他物種的干旱脅迫應答中發(fā)現(xiàn)表達變化，但有報道顯示大麥中的蛋白酶DEG1［61］、甜菜中的CLPB3通過上調表達參與高鹽脅迫應答［62］。研究結果表明蒙古沙冬青葉片中定位于不同部位的降解類蛋白采取不同的模式應對干旱脅迫。

此外，本研究發(fā)現(xiàn)RNA結合蛋白（點30）在干旱脅迫下持續(xù)顯著上調表達，RNA結合蛋白是控制植物生長、發(fā)育和應激反應過程中轉錄后RNA代謝的中心調節(jié)因子，某些RNA結合蛋白含量增加有助于增強植物對干旱、低溫等脅迫的耐受性［63］，本研究結果顯示RNA結合蛋白在干旱脅迫下顯著上調，有助于增強蒙古沙冬青干旱耐受性。

3.4 蛋白質互作網(wǎng)絡呈現(xiàn)的整體調控機制

在PPI調控網(wǎng)絡中，具有19個蛋白質節(jié)點，其中12個蛋白質定位于葉綠體。干旱脅迫下差異表達蛋白中，與光反應相關蛋白（PSBO2、YCF37）表達量普遍上調，與暗反應相關蛋白RBCL、RCA、TIM等的表達發(fā)生了變化。定位于葉綠體中的ROS清除蛋白AOR和Trx、具有蛋白的降解和折疊作用的DEG1等表達也發(fā)生了變化。說明干旱脅迫影響了葉綠體，其干旱應答的核心是葉綠體結構和光合作用的維持。此外，定位在細胞質和其他細胞器的蛋白表達也發(fā)生了變化［如谷氨酸合成酶（GLT1）表達上調、胞質內核糖體小亞基40S表達上調］，這些蛋白的變化說明蒙古沙冬青葉組織可以通過細胞中各細胞器的不同蛋白的協(xié)同變化以應對干旱脅迫。

3.5 干旱脅迫下蒙古沙冬青葉片蛋白質組與轉錄

組結果比較

本課題組此前已對干旱脅迫下蒙沙冬青葉開展了轉錄組學的研究［9］，兩者都顯示72 h脅迫比1 h脅迫得到的差異表達基因/蛋白數(shù)量更多，但基因/蛋白在功能分類上差異較大。蛋白質組學發(fā)現(xiàn)有大量蛋白質定位于葉綠體中，而轉錄組學并未發(fā)現(xiàn)光合作用相關基因，且GO分析中細胞組分結果也未發(fā)現(xiàn)基因在葉綠體顯著富集。蛋白質組學研究結果顯示蛋白的合成、加工與降解類蛋白數(shù)目最多，而轉錄組結果中次生代謝物的生物合成、激素刺激和植物激素信號轉導的反應富集最多。兩種方法在研究結果上的差異反映研究水平不同，綜合二者獲得的數(shù)據(jù)，可從不同水平、不同角度為蒙古沙冬青抗逆機制的研究提供依據(jù)。

4 結論

本研究通過20% PEG 6000模擬干旱脅迫、采用蛋白質組學方法研究了蒙古沙冬青葉片的干旱脅迫響應特點，獲得了40個差異表達蛋白。結果顯示，干旱脅迫影響了蒙古沙冬青葉片中部分蛋白的表達，主要涉及光合作用、ROS清除、蛋白的合成、加工與降解等相關蛋白。表明蒙古沙冬青葉片能夠通過改變不同功能蛋白的表達來維持光合作用，以適應干旱脅迫。

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（責任編輯 狄艷紅）

Proteomics Analysis of Ammopiptanthus mongolicus Leaves Under Drought Stress

FU Chen-xi XIAO Zi-hua GAO Fei ZHOU Yi-jun
（College of Life and Environmental Sciences，Minzu University of China，Beijing 100081）

The aim of the present study is to reveal the proteomic variation of Ammopiptanthus mongolicus（Maxim）Cheng. f leaves under drought stress. The plants were exposed to 20% PEG 6000 for 1 and 72 h，and 0 h as control. The extracted leaves proteins of the treatment and the control were analyzed by two-dimensional electrophoresis（2-DE），and the differentially expressed proteins were identified by MALDI-TOF-TOF. In total，40 differentially expressed proteins were detected. These identified proteins were mainly involved in photosynthesis，ROS scavenging，protein synthesis，processing and degradation，transport，defense related，RNA processing，amino acid metabolism，other and unknown function. Conclusively，the key of A. mongolicus response to drought stress was the maintenance of structure and photosynthesis of chloroplasts.

Ammopiptanthus mongolicus；leaf；proteome；differentially expressed proteins

10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017-0012

2017-01-16

國家自然科學基金項目（31370356，31670335），建設世界一流大學（學科）和特色發(fā)展引導專項資金（YDZXXK201619，2015MDTD08C），中央民族大學研究生科研創(chuàng)新項目（2015）

付晨熙，女，博士，研究方向：植物抗逆分子生物學；E-mail：fcx0214@muc.edu.cn

周宜君，女，博士，教授，研究方向：植物抗逆分子生物學；E-mail：queenzhou@263.net