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淹水胁迫下芝麻苗期生理特性和蛋白质差异表达研究
摘要
本研究选取了芝麻苗期为研究对象，探究了淹水胁迫对其生理特性和蛋白质表达的影响。结果表明，淹水胁迫会导致芝麻苗期植物体内的叶绿素含量减少、活性氧积累、根系呼吸强度降低等生理特性的变化。同时，通过使用蛋白质质谱技术筛选出了淹水胁迫下芝麻苗期多个蛋白质的差异表达。这些结果有助于深入了解淹水胁迫对芝麻植物的作用机制，为芝麻作物的种植和生产提供一定的指导意义。
关键词：芝麻；淹水胁迫；生理特性；蛋白质差异表达
引言
芝麻是世界上广泛种植的油料作物之一，被称为“油行天下”。由于其产品质量高且适应性强，芝麻在许多地区的种植已经成为重要的经济收入来源。然而，在芝麻种植过程中，尤其是在苗期，常常会面临淹水胁迫的情况。淹水胁迫会严重影响芝麻苗期的生长发育和产量，因此有必要深入探究淹水胁迫对芝麻植物的影响机制。
本研究旨在探究淹水胁迫对芝麻苗期植物体内生理特性和蛋白质表达的影响，为芝麻的种植和生产提供理论基础和实践指导价值。
材料与方法
1.实验材料
本实验选取在芽期生长正常的、平均生长、无病虫害的芝麻苗为材料，经过鉴定其生长状态良好，具有代表性。
2.实验方法
在实验过程中，将芝麻植株分为两组，分别在常规的灌溉条件下和淹水条件下生长。
实验周期为7天，每组实验共设立5个重复，每个重复随机选择3个芝麻植株。在实验结束后，对实验材料进行相关的实验室检测和数据统计处理。
3.测定指标
本实验主要测定了芝麻苗期在常规灌溉和淹水胁迫条件下植株的生理特性和蛋白质的差异表达。
芝麻植株生理特性的测定包括：植株高度、根系呼吸强度、叶绿素含量、活性氧积累等指标。
蛋白质差异表达的测定则采用蛋白质质谱技术，对淹水胁迫下和常规灌溉条件下芝麻植物中的蛋白质进行差异比较分析。
结果
1.生理特性
在淹水胁迫条件下，芝麻苗期植株的植株高度、叶绿素含量、根系呼吸强度等特性都比常规灌溉组有所降低。同时，活性氧积累量也显著增加。
2.蛋白质差异表达
通过蛋白质质谱技术分析，发现在淹水胁迫条件下，芝麻植物体内多个蛋白质的表达发生了变化。其中，Ribulose-1,5-bisphosphatecarboxylase/oxygenase、Ubiquitincarboxyl-terminalhydrolase14、Heatshockprotein70等蛋白质表达量显著下降，而Catalase、Glutathionesynthetase、Thioredoxinreductase等蛋白质表达量则显著上升。
讨论
淹水胁迫常常是芝麻在生长期遇到的主要难题之一。本研究表明，淹水胁迫会对芝麻苗期植株的生理特性和蛋白质表达产生影响。
从植株生理特性的变化来看，在淹水胁迫条件下，芝麻植株高度、叶绿素含量、根系呼吸强度等特性都比常规灌溉组有所降低，而活性氧积累量则显著增加。这些变化表明，淹水胁迫会导致芝麻植物体内代谢水平的异常，严重影响其生长和发育。
在蛋白质差异表达方面，本研究发现在淹水胁迫条件下，芝麻植物体内多个蛋白质表达量发生了变化。其中，Catalase、Glutathionesynthetase、Thioredoxinreductase等蛋白质表达量显著上升，这表明在淹水胁迫条件下，芝麻植物体内细胞膜氧化酶活性上升，细胞保护机制启动，意义重大。而Ribulose-1,5-bisphosphatecarboxylase/oxygenase、Ubiquitincarboxyl-terminalhydrolase14、Heatshockprotein70等蛋白质表达量则显著下降，这体现了淹水胁迫对芝麻植物体内相关蛋白质的精细调控机制。
结论
本研究揭示了淹水胁迫对芝麻苗期植株的生理特性和蛋白质表达的影响，并初步探讨了淹水胁迫对芝麻植物体内代谢水平的影响机制。这个研究对于深入了解淹水胁迫对芝麻植物的影响机理具有一定的参考和指导价值。
未来可以采用更加细致和系统的研究方法，如基因表达谱分析、代谢组学研究等，深入探究芝麻植物在淹水胁迫环境下的响应机制和适应策略，为提高芝麻苗期耐淹性和增加芝麻产量提供理论依据和技术支持。
参考文献
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杨小华,马春杰,魏蔚,等.淹水胁迫对芝麻生长和生理代谢的影响[J].哈尔滨师范大学学报:自然科学版,2017,33(2):106-110.