張 青,肖文斐,裘劼人,陳初尉,忻 雅,柴偉國,阮松林,*
(1.杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院,浙江 杭州310024; 2.杭州市臨安區(qū)農(nóng)林技術推廣中心,浙江 杭州 311300)
植物免疫誘導劑又稱植物疫苗,主要通過激發(fā)植物自身的免疫抗性,使其產(chǎn)生抗菌物質(zhì),從而達到抑制病原菌的目的,具有防病、增產(chǎn)、改善品質(zhì)等功效。免疫誘導劑可分為非生物來源和生物來源兩大類。無機鹽、有機酸、寡糖類、寡核苷酸、小分子多肽和免疫蛋白等為非生物源的誘導劑,而生物來源的誘導劑包括有源自植物的寡聚半乳糖、源自細菌的過敏素(harpin) 、病毒衣殼蛋白、糖蛋白類等。自2000年以來,國內(nèi)外相繼開發(fā)出了商品化的免疫誘導劑,如美國Eden Bioscienes公司的Messenger、Redox Chemicals公司的Oxycom、Morse公司的KeyPlex、中國科學院的殼寡糖、中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所的寡糖鏈蛋白(阿泰靈)等[1]。近年來,杭州市農(nóng)科院植物免疫誘抗劑研發(fā)團隊利用含生物活性鉀的免疫增效分子(IEM)與殼寡糖復合成功研制出新型高效免疫誘抗劑——保康靈1號,該制劑在水稻、玉米、葡萄、黃瓜、西瓜等作物上應用表現(xiàn)出抗病和促生長功效[2-5],主要表現(xiàn)能夠促進葉片生長,增加葉片面積和厚度;提高葉綠素含量,促進光合作用增強;提高抗病性相關酶如苯丙氨酸解氨酶活性,對靶標病原菌的防效達60%~95%;提高果實產(chǎn)量和品質(zhì);可減施農(nóng)藥量30%以上,促進品質(zhì)提升和食用安全性提高。
黑李屬于薔薇科李屬,從美國引進,因果的顏色是紫黑色而得名,又稱其為美國黑李,是美國布朗李優(yōu)質(zhì)品種之一,樹勢強旺、早結豐產(chǎn),含豐富蛋白質(zhì)、維生素及多種礦物質(zhì),色味極佳,既適合鮮食,又適合加工果干、果醬、蜜餞、罐頭等產(chǎn)品,市場前景好。為了研究免疫誘導劑??奠`1號對黑李葉片生長的影響,我們檢測誘導劑處理后黑李葉片的大小、厚度、葉綠素及多酚氧化酶指標,結果發(fā)現(xiàn),??奠`1號處理后葉片變大變厚,葉綠素含量和多酚氧化酶活性增加,明顯促進葉片生長。目前,在如桃、銀杏和杏仁等其他李屬物種上有關于果實軟化、自交不親和、果仁蛋白等蛋白質(zhì)組學方面的報道[6-8],但在黑李的生長發(fā)育方面尚未見蛋白質(zhì)組學的相關報道。但是。為了揭示免疫誘導劑??奠`1號對黑李葉片的誘導促生長作用,本文擬從形態(tài)結構、生理生化和蛋白質(zhì)組學技術層次研究誘導劑??奠`1號處理后黑李葉片形態(tài)結構、生理生化及蛋白質(zhì)組的變化,試圖找出促長相關的功能基因及關鍵途徑,將有助于揭示其對黑李葉片的誘導促生長機制。
本實驗以黑李品種黑寶石李為試材,在浙江省杭州市臨安區(qū)秀水闊灘紅梅農(nóng)莊種植基地內(nèi)進行。該基地黑李種植面積3 335 m2,地勢平坦,土壤肥力均衡,土質(zhì)為砂壤土。株齡4年,株距1 m,行距2.6 m,為拱圓式東西向連棟棚架避雨栽培,每個拱形棚寬2.6 m,頂高3.5 m,側高1.8 m,每個拱形棚種植一行,每行35株。每年2月下旬至3月初覆薄膜進行避雨,10月下旬除去薄膜。各試驗植株生長勢相對一致,樹勢均中庸,栽培管理水平較好。免疫誘導劑保康靈1號由杭州市農(nóng)業(yè)科學研究院提供。
1.2.1 免疫誘導劑處理
自2017年4月初開始,試驗設保康靈1號和清水對照處理。每一處理選取2行進行噴施,每隔15 d噴施1次,連噴3次。然后隨機采集每一處理(共10株)20片葉片,對其葉片面積、葉片厚度、葉綠素含量和多酚氧化酶活性進行測定。另取10片葉片,裝入離心管,置于超低溫冰箱貯存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 葉片面積和厚度測定
隨機選取部位相同的10張黑李葉片,重復3次,利用葉面積儀(YMJ-B,浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司)測定葉片面積,同時利用厚度儀(YH-1,浙江托普云農(nóng)科技股份有限公司)測定葉片厚度。
1.2.3 葉片橫切面番紅固綠染色觀察
(1)制作切片。固定,葉片組織于固定液中固定 3~5 d;修塊,從固定液中取出組織,修整為適當?shù)男螤罴昂穸?;脫水,組織塊經(jīng)過 80%、90%、95%、100%乙醇Ⅰ、100%乙醇Ⅱ、100%乙醇Ⅲ進行脫水處理;透明,二甲苯Ⅰ 30 min、二甲苯Ⅱ 20 min;浸蠟,石蠟Ⅰ1 h、石蠟Ⅱ3 h;包埋,按照取材面向下的原則,用石蠟包埋起組織,待蠟塊冷卻凝固后置于-20 ℃冷藏;切片,切片厚度4 μm;烤片:切片放入65 ℃恒溫箱中6~12 h;保存,裝盒,常溫保存。
(2)番紅-固綠染色。二甲苯脫蠟,梯度酒精復水,二甲苯Ⅰ20 min-二甲苯Ⅱ20 min-100%乙醇Ⅰ5 min-100%乙醇Ⅱ5 min-95%乙醇 5 min-80%乙醇 5 min-PBS洗3次,每次3 min;番紅-固綠染色,0.1%番紅染液染色30 min,自來水洗1 min,0.5%固綠染色1 min,自來水洗1 min;脫水、透明、封固,80%乙醇0.5 min、95%乙醇Ⅰ0.5 min、95%乙醇Ⅱ0.5 min、無水乙醇Ⅰ0.5 min、無水乙醇Ⅱ0.5 min、二甲苯Ⅰ透明3 min、二甲苯Ⅱ透明3 min,取出后用中性樹膠封片,拍照。
(3)數(shù)據(jù)處理。顯微鏡下找到組織,隨機選擇3個視野拍照。用Image-Pro Plus軟件測量葉片的上表皮、下表皮、柵欄組織、海綿組織的細胞和組織的整體厚度,每個樣本各測量3次,結果以平均值及標準誤表示。
1.2.4 葉綠素含量測定
稱取黑李葉片0.25 g且重復3次,置于研缽中,加入5 mL 95%乙醇與少許石英砂,充分研磨至組織變白,再加入10 mL 95%乙醇,沖洗研缽后轉至離心管內(nèi),靜止3~5 min,定容至15 mL,3 000 r·min-1離心15 min,取上清液用95%乙醇定容至15 mL;取提取液1 mL,加95%乙醇4 mL,以95%乙醇為空白對照,用UV-2550型分光光度計測定波長665 nm、649 nm、470 nm下的吸光度,按公式計算葉綠素含量。
1.2.5 多酚氧化酶活(PPO)性測定
多酚氧化酶酶液的提取及活性測定參照邱德文[9]方法進行。稱取0.1 g葉片,加1.5 mL磷酸緩沖液(50 mmol·L-1,pH 6.8)磨成勻漿,離心后取0.5 mL上清,加50 mmol·L-1兒茶酚1.5 mL,2 mL磷酸緩沖液,40 ℃水浴1 h,525 nm測量吸光值。以每克鮮質(zhì)量每小時的D值大小表示酶活力。
1.2.6 黑李葉片總蛋白的提取
稱取新鮮黑李葉片0.5 g,用液氮研磨成粉末,裝入10 mL離心管中,迅速加入5 mL預冷的蛋白提取液Ⅰ(含10%三氯乙酸的丙酮溶液)進行沉淀粗蛋白(-20 ℃,1 h)期間晃勻5~6次,4 ℃下13 000 r·min-1離心20 min。取沉淀,加入10 mL預冷的蛋白提取液Ⅱ(含0.07% β-巰基乙醇的丙酮溶液)(-20 ℃,1 h)清洗,4 ℃下13 000 r·min-1離心20 min。再重復清洗2次。取沉淀,真空抽干得粗蛋白干粉。用裂解液UTC (7 mol·L-1尿素,10 mmol·L-1DTT,2 mmol·L-1EDTA,1 mmol·L-1PMSF)溶解沉淀,室溫放置1 h(渦旋5~6次)。取上清得蛋白樣品,用改良型Bradford法測定試劑盒(酶標法)測定蛋白濃度。
1.2.7 還原烷基化和蛋白酶解
取150 μg蛋白樣品于1.5 mL EP管并加入100 mmol·L-1NH4HCO3至100 μL,加入11 μL 100 mmol·L-1的二硫蘇糖醇(DTT)使其終濃度為10 mmol·L-1,適度旋渦,放于37 ℃的金屬浴上反應1 h。加入12 μL 500 mmol·L-1的IAA使其終濃度為50 mmol·L-1左右,避光室溫反應30 min。將上述反應液轉移至超濾管中,4 ℃ 12 000 r·min-1離心15 min。棄收集管中廢液,再向超濾管中加入150 μL 100 mmol·L-1NH4HCO34 ℃ 12 000 r·min-1離心15 min。重復清洗1次。更換新的收集管,超濾管中加入100 mmol·L-1NH4HCO3至總體積為100 μL,按照蛋白質(zhì)量∶Trypsin=25∶1的比例加入Trypsin(1 μg·μL-1),于37 ℃金屬浴上過夜(12~16 h)。然后于4 ℃ 12 000 r·min-1離心15 min,再向超濾管中加入100 μL 100 mmol·L-1NH4HCO3重復離心1次即得肽段溶液。
1.2.8 除鹽
在上述肽段溶液中加入5%三氟乙酸(TFA)至其終濃度為0.1%~1.0%,使肽段酸化。將C18 tip 緊密固定在100 μL移液器上,吸取100 μL 50% 乙晴(CAN)后打出,重復一次以潤濕C18填料。吸取吹打0.1%TFA 2次以平衡C18 tip。吸取吹打肽段樣品50次以達到最佳吸附效果。吸取吹打0.1% TFA/5% ACN 10次以清洗肽段樣品。依次緩慢吸取50 μL 0.1% TFA至50%、60%、70%、80% ACN以洗脫肽段,并將洗脫液收集到新的1.5 mL EP管中。得到終體積200 μL的樣本,真空旋轉抽干。加入80 μL 0.1% TFA適當渦旋溶解,轉移至樣品瓶中上機檢測。
1.2.9 質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集
利用Easy-nano LC 1000液相儀和Q Exactive質(zhì)譜儀(ThermoScientific)進行質(zhì)譜分析。保護柱,Acclaim PepMap 100(75 μm內(nèi)徑×2 cm長,3 μm顆粒C18);分析柱,Acclaim PepMap RSLC(50 μm內(nèi)徑×15 cm長,3 μm顆粒C18);液相梯度,0~4min,4%~7% B;4~66 min,7%~14%B;66~88 min,14%~19%B;88~104 min,19%~34%B;104~120 min,34%~84% B(A,0.1%FA,H2O;B,0.1%FA,ACN)。噴針電壓2.0 kV,毛細管溫度320 ℃,S-lens 55%,碰撞能量27% HCD。分辨率設置,一級70 000@m/z 200,二級 17 500@m/z 200;母離子掃描范圍 m/z 300~2 000;子離子掃描范圍m/z 100。以DDA模式(Data-dependent)采集前20(TOP20)的肽段。
1.2.10 質(zhì)譜數(shù)據(jù)分析
原始文件(raw file)使用 Maxquant 軟件(版本1.6.0.1)進行Label-free定性和定量分析,搜索李屬、薔薇科和綠色植物等物種的蛋白數(shù)據(jù)庫。具體搜庫參數(shù)如下:前體離子質(zhì)量偏差10×10-6;碎片離子質(zhì)量偏差25 mmu ;固定修飾,半胱氨酸(Cysteine)烷基化(+57.021 Da);動態(tài)修飾,甲硫氨酸(Methionine)氧化;乙?;?N-端);酶trypsin;漏切位點2。數(shù)據(jù)庫來自 UNIPROT(http://www.uniprot.org/)。
1.2.11 差異蛋白篩選
利用Perseus軟件(版本1.6.0.2)分析差異蛋白質(zhì)。有效值過濾條件,最小有效值為3。采用2個樣品測驗:Welch test S0=2 both side;Permutation based FDR=0.01 report q-value;Number of randomizations=250;-log10(Pvalue)。數(shù)據(jù)篩選標準:-log Welch’s T-testP-value>1.3 (即Pvalue<0.05);Welch’s T-test Difference>0.585(即fold change>1.5) ;或 Welch’s T-test Difference<-0.585(即fold change<2/3)。
1.2.12 GO分類和KEGG途徑分析
利用DAVID 6.8 (https://david.ncifcrf.gov/)開源軟件分析GO分類和KEGG途徑。參數(shù)設置:分析組件DAVID Functional Annotation Tool;閾值(minimum count)為2,EASE為0.1;顯示Benjamini。根據(jù)蛋白數(shù)據(jù)庫中的各蛋白GO注釋,并結合其來源,人工選擇鑒定所得到的蛋白最可能的細胞成分、分子功能和生物學途徑,并對其進行基因富集度計算和圖示化。
1.2.13 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及作圖
所有葉片形態(tài)與生理數(shù)據(jù)均采用DPS 7.0軟件分析方差及顯著性,百分率數(shù)據(jù)在方差分析前經(jīng)反正弦平方根轉換,然后通過SSR法比較處理間的差異性。所有圖中直方柱上顯示小寫字母的顯著性在0.05水平,而顯示大寫字母的顯著性在0.01水平。本文中所有圖均采用Sigmaplot 10.0軟件作圖獲得。
為了研究免疫誘導劑保康靈1號對黑李葉片表型的影響,我們比較分析免疫誘導劑與對照處理布朗李葉片大小、厚度等性狀,結果發(fā)現(xiàn),與對照相比,免疫誘導劑??奠`1號處理后葉片明顯變大(圖1-A),葉面積增加(圖1-B),葉片變厚(圖1-C)。進一步對葉片橫切面進行觀測,結果發(fā)現(xiàn)免疫誘導劑??奠`1號處理后葉片柵欄組織、海綿組織和下表皮明顯增厚,而上表皮無明顯變化(圖1-D和表1),說明免疫誘導劑保康靈1號處理后葉片內(nèi)柵欄組織、海綿組織和下表皮的厚度增加,從而使葉片明顯變厚。
為了明確免疫誘導劑??奠`1號處理后黑李葉片變化的生理生化基礎,我們測定了黑李葉片葉綠素含量和多酚氧化酶活性,結果發(fā)現(xiàn),與對照相比,免疫誘導劑??奠`1號處理后葉片葉綠素含量(圖2-A)和多酚氧化酶活性(圖2-B)明顯增加,說明免疫誘導劑??奠`1號處理后具有促進黑李葉片光合作用和誘導抗病的潛在作用。
為了從蛋白質(zhì)組學水平上揭示免疫誘導劑??奠`1號對黑李葉片促生長作用,我們對免疫誘導劑??奠`1號和對照處理黑李葉片蛋白的質(zhì)譜采集數(shù)據(jù)并進行多庫搜索分析,共鑒定770個蛋白質(zhì)。然后利用Perseus軟件,并結合Welch’s t-test篩選出157個差異蛋白(圖3-A),其中上調(diào)蛋白75個(上調(diào)1.5倍且P<0.05),下調(diào)蛋白82個(下調(diào)1.5倍且P<0.05)(圖3-B)。
A,葉片表型;B,葉片面積;C,葉片厚度;D,葉片橫切面;a,上表皮;b,柵欄組織;c,海綿組織;d,下表皮。A,Phenotype of leaf;B,Leaf area;C,Leaf thickness;D,Blade transverse section;a,Upper epidermis;b,Palisade tissue;c,Spongy tissue;d,Lower epidermis.圖1 免疫誘導劑處理與對照的黑李葉片大小和厚度比較Fig.1 Comparison of size and thickness of leaves treated with immunity inducer and control
表1 免疫誘導劑??奠`1號對黑李葉片組織厚度的影響Table 1 Effect of immunity inducer Baokangling No.1 on thickness of black plum leaf tissue
同一列不同行數(shù)據(jù)后沒有相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。
The values in the same column with different lowercase letters showed the significant difference(P<0.05).
2.4.1 差異上調(diào)表達蛋白質(zhì)GO
我們對75個差異上調(diào)蛋白(或基因)進行細胞組分、分子功能及生物過程等方面的GO分類,結果發(fā)現(xiàn)14個差異蛋白(或基因)被富集并指定分布在6個細胞組分中,包括液泡膜(GO:0005774)、植物型細胞壁(GO:0009505)、葉綠體(GO:0009507)、甘氨酸裂解復合體(GO:0005960)、葉綠體被膜(GO:0009941)和葉綠體基質(zhì)(GO:0009570)。20個差異蛋白(或基因)被富集并指定具有4種分子功能,包括鈣離子結合(GO:0005509)、轉錄共阻遏物的活性(GO:0003714)、金屬離子結合(GO:0046872)和半胱氨酸型內(nèi)肽酶抑制劑的活性(GO:0004869)。有4個差異蛋白(或基因)被富集并參與2種生物過程,包括通過甘氨酸裂解系統(tǒng)的甘氨酸脫羧(GO:0019464)和氧脂素生物合成過程(GO:0031408)(表2)。
圖2 免疫誘導劑處理與對照的黑李葉片葉綠素含量(A)和多酚氧化酶活性(B)比較Fig.2 Comparison of chlorophyll content (A) and PPO activity (B) of black plum leaves treated with immunity inducer and control
A,火山圖顯示的差異蛋白,淺灰色點表示上調(diào)1.5倍且P<0.05的蛋白,黑色點表示下調(diào)1.5倍且P<0.05的蛋白;B,差異上調(diào)和下調(diào)蛋白數(shù)量。A,Volcano plot of differential proteins. Light grey dots represent proteins with up to 1.5 fold and P<0.05. Black dots represent proteins with down to 1.5 fold and P<0.05; B,The number of differentially up-regulated and down-regulated proteins.圖3 在免疫誘導劑處理與對照的黑李葉片中差異表達蛋白數(shù)量Fig.3 Number of differential expression proteins of black plum leaves treated with immunity inducer and control
2.4.2 差異下調(diào)表達蛋白質(zhì)GO
同樣,我們對82個差異下調(diào)蛋白(或基因)進行細胞組分、分子功能及生物過程等方面的GO分類,結果發(fā)現(xiàn)15個差異蛋白(或基因)被富集并指定分布在5個細胞組分中,包括葉綠體基質(zhì)(GO:0009570)、葉綠體被膜(GO:0009941)、光系統(tǒng)Ⅰ(GO:0009522)、線粒體呼吸鏈復合體Ⅰ(GO:0005747)和非原質(zhì)體(GO:0048046)。47個差異蛋白(或基因) 被富集并指定具有9種分子功能,包括氧化還原酶活性(GO:0016491)、磷酸丙糖異構酶活性(GO:0004807)、作用于酯鍵的水解酶活性(GO:0016788)、L-蘋果酸脫氫酶活性(GO:0030060)、黃素單核苷酸結合(GO:0010181)、輔酶NADP結合(GO:0050661)、核酮糖二磷酸羧化酶的活性(GO:0016984)、絲氨酸內(nèi)肽酶活性(GO:0004252)和甘氨酸羥甲基轉移酶活性(GO:0004372)。有42個差異蛋白(或基因)參與11種生物過程,包括生物刺激反應(GO:0009607)、光合作用(GO:0015979)、糖酵解過程 (GO:0006096)、碳水化合物代謝過程(GO:0005975)、蘋果酸代謝過程(GO:0006108)、防御反應(GO:0006952)、四氫葉酸轉換(GO:0035999)、甘氨酸的代謝過程(GO:0006544)、碳固定(GO:0015977)、光呼吸作用(GO:0009853)和L-絲氨酸的代謝過程(GO:0006563)(表3)。
表2 差異上調(diào)基因GO分類Table 2 GO classification of differentially up-regulated genes
表3 差異下調(diào)基因GO分類Table 3 GO classification of differentially down-regulated genes
2.5.1 差異上調(diào)表達蛋白質(zhì)的KEGG分析
為了明確75個差異上調(diào)蛋白(或基因)功能,我們對其進行KEGG分析,結果發(fā)現(xiàn)有34個差異上調(diào)蛋白(或基因)被富集并指定參與10個途徑,包括核苷酸切除修復 (ath03420)、甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝 (ath00260)、磷脂酰肌醇信號系統(tǒng)(ath04070、osa04070、gmx04070、pxb04070、mdm04070、zma04070、sot04070、zma04070)、剪接體(ath03040、sly03040)、過氧化物酶體(vvi04146、sly04146、osa04146、ath04146)、氧化磷酸化(fve00190、ath00190)、光合作用-天線蛋白(pxb00196)、光合作用(ath00195)、氨酰tRNA生物合成(vvi00970)和亞油酸代謝(mdm00591)(圖4-A)。
2.5.2 差異下調(diào)表達蛋白質(zhì)的KEGG分析
同樣,我們對82個差異下調(diào)蛋白(或基因)進行KEGG分析,結果發(fā)現(xiàn)有51個差異下調(diào)蛋白(或基因)被富集并指定參與14個途徑,包括乙醛酸和二羧酸代謝(ath00630)、植物-病原菌互作(ath04626)、精氨酸生物合成(osa00220)、檸檬酸循環(huán)(三羧酸循環(huán))(ath00020)、光合作用(sly00195、sot00195、zma00195、ath00195、tcc00195、fve00195、pxb00195)、甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝(ath00260、sot00260)、過氧化酶體(zma04146、osa04146、ath04146、sly04146)、糖酵解/糖異生(ath00010、osa00010、zma00010)、嘌呤代謝(osa00230、ath00230)、淀粉和蔗糖代謝(ath00500)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中蛋白質(zhì)加工(rcu04141)、α-亞麻酸代謝 (osa00592)、半乳糖代謝(ath00052)和核糖體 (ath03010)(圖4-B)。
本研究發(fā)現(xiàn),免疫誘導劑??奠`1號處理后黑李葉片明顯變大,葉面積增加,葉片變厚,葉綠素含量和多酚氧化酶活性增加。葉片橫切面顯示,誘導劑處理后葉片內(nèi)柵欄組織、海綿組織和下表皮明顯增厚。眾所周知,葉片內(nèi)葉綠體主要分布于柵欄組織和海綿組織中,因此,我們認為誘導劑處理后葉片內(nèi)柵欄組織和海綿組織增厚,不僅能夠引起葉片變厚,而且可能導致葉綠素含量增加。
A,差異上調(diào)基因途徑分析;B,差異下調(diào)基因途徑分析。A,Pathway analysis of differentially up-regulated genes; B,Pathway analysis of differentially down-regulated genes.圖4 差異表達基因途徑分析Fig.4 Pathway analysis of differentially expressed genes
差異蛋白質(zhì)組分析結果表明,無論是差異上調(diào)蛋白還是差異下調(diào)蛋白GO分類均被指定與葉綠體有關,差異上調(diào)蛋白主要分布在葉綠體、葉綠體膜和葉綠體基質(zhì)中,而差異下調(diào)蛋白主要分布在葉綠體基質(zhì)、葉綠體被膜和光系統(tǒng)Ⅰ。代謝途徑分析結果表明,無論是差異上調(diào)蛋白還是差異下調(diào)蛋白均被富集并指定參與光合作用。因此,我們認為免疫誘導劑??奠`1號通過調(diào)節(jié)黑李葉片光合作用相關蛋白表達,促進葉片生長發(fā)育。除光合作用途徑外,其他共同途徑如甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸代謝和過氧化物酶體也均出現(xiàn)在差異上調(diào)蛋白和差異下調(diào)蛋白途徑分類上,只是基因及其表達程度不同,說明免疫誘導劑??奠`1號對這些途徑的蛋白表達調(diào)節(jié)保持平衡。
此外,本研究還發(fā)現(xiàn)有4個上調(diào)蛋白β-半乳糖苷酶(M5XSN6)、紫色酸性磷酸酶(M5VQF9和M5VPK4)、α-甘露糖苷酶(M5WR08)被定位在細胞壁中,其中β-半乳糖苷酶和α-甘露糖苷酶主要參與細胞壁中糖代謝過程,可能與細胞壁結構中糖的合成與降解有關。而2個紫色酸性磷酸蛋白(M5VQF9和M5VPK4)具有金屬離子結合活性,主要能夠與Fe2+、Zn2+或Mn2+結合。研究表明在煙草中,NtPAP12(紫色酸性磷酸酶)對α-木糖苷酶和β-葡糖苷酶的活性起抑制作用而促進細胞壁的合成[10-12]。因此,我們推測這些蛋白表達可能與黑李葉片細胞壁合成有關。由于細胞壁合成可能與組織抗病性有關,進而推測免疫誘導劑??奠`1號上調(diào)這些蛋白的表達,促進胞壁合成,誘導黑李抗病性。有待后續(xù)試驗進一步證實。
參考文獻(References):
[1] 邱德文.植物免疫誘抗劑的研究進展與應用前景[J].中國農(nóng)業(yè)科技導報,2014,16(1):39-45.
QIU D W. Progress and prospect of plant immunity inducer[J].JournalofAgriculturalScienceandTechnology,2014,16(1):39-45. (in Chinese with English abstract)
[2] 肖文斐,裘劼人,阮松林,等.免疫誘抗劑“??奠`1號”浸種處理對水稻苗期生長的影響[J].杭州農(nóng)業(yè)科技,2017(1):28-31.
XIAO W F,QIU J R,RUAN S L,et al. Effect of soaking with immune inducer “Baokangling No.1” on the growth of rice seedling[J].HangzhouAgricultureandTechnology,2017(1): 28-31. (in Chinese)
[3] 胡偉民,肖文斐,忻雅,等.免疫誘抗劑??奠`1號對鮮食糯玉米產(chǎn)量和抗病性的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)科學,2016,57(4):604-606.
HU W M,XIAO W F,XIN Y,et al. Effect of immunity inducer Baokangling No.1 on yield and disease resistance of waxy maize[J].JournalofZhejiangAgriculturalSciences,2016,57(4): 604-606.(in Chinese)
[4] 沈國正,劉輝,肖文斐,等.免疫誘抗劑??奠`1號對葡萄促生長與抗病的效應[J].浙江農(nóng)業(yè)科學,2016,57(8):1193-1196.
SHEN G Z,LIU H,XIAO W F,et al.Effect of immunity inducer Baokangling No.1 on grape growth and disease resistance[J].JournalofZhejiangAgriculturalSciences,2016,57(8):1193-1196. (in Chinese)
[5] 阮松林,肖文斐,忻雅,等.植物免疫誘抗劑??奠` 1 號在水稻等作物上的使用技術要點[J].杭州農(nóng)業(yè)科技,2016(3):46-47.
RUAN S L,XIAO W F,XIN Y,et al.Technical points of use of Plant immunity inducer Baokangling No. 1 in rice and other crops[J].HangzhouAgricultureandTechnology,2016(3):46-47. (in Chinese)
[6] RICARDO N P,REINALDO C,ARIEL O. Assessment ofPrunuspersicafruit softening using aproteomics approach[J].JournalofProteomics,2012,75(5):1618-1638.
[7] FENG J,CHEN X,YUAN Z,et al.Proteome comparison following self-and across-pollination in self-incompatible apricot (PrunusarmeniacaL.)[J].ProteinJournal,2006,25(5):328-335.
[8] LI S,GENG F,WANG P,et al.Proteome analysis of the almond kernel(Prunusdulcis)[J].JournaloftheScienceofFood&Agriculture,2016,96(10):3351-3357.
[9] 邱德文. 蛋白質(zhì)生物農(nóng)藥[M]. 北京:科學出版社,2010.
[10] KAIDA R,HAYASHI T,KANEKO T S.Purple acid phosphatase in the walls of tobacco cells[J].Phytochemistry,2008,69(14):2546-2551.
[11] KAIDA R,SATOH Y,BULONE V,et al.Activation of α-glucan synthases by wall.bound purple acid phosphatase in tobacco cells[J].PlantPhysiology,2009,150(4):1822-1830.
[12] KAIDA R,SERADA S,NORIOKA N,et al.Potential role for purple acid phosphatase in the dephosphorylation of wall proteins in tobacco cells[J].PlantPhysiology,2010,153(2):603-610.