‘NL895’杨树幼苗在体外盐度胁迫下的细胞质蛋白组及抗氧化系统响应

《In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant》：Apoplastic proteome and antioxidant system responses to in vitro salinity stress in ‘NL895’ poplar plantlets

盐胁迫下杨树apoplast中活性氧与抗氧化系统响应及apoplastic蛋白变化研究表明：50-100 mM NaCl增强apPOD、apAPX、apGR和apDHAR活性，提升AsA-GSH还原/氧化状态及细胞抗氧化能力，同时诱发ROS积累及细胞壁加厚。质谱分析鉴定23个差异蛋白，主要涉及抗氧化、血红素合成及蛋白质折叠，其中Hsp70在盐胁迫响应中起关键作用。

　　

摘要

盐胁迫限制了全球植物的生长和生产力。在本研究中，我们探讨了在将NL895杨树幼苗暴露于50和100 mM NaCl条件下时，其质外液中活性氧（apROS）与抗氧化系统之间的关系。此外，我们通过二维电泳和质谱分析了质外体蛋白（apPRs）对盐胁迫的响应。结果表明，50–100 mM NaCl处理增强了apPOD、apAPX、apGR和apDHAR的活性，并提高了apAsA和apGSH的水平。在盐胁迫（100 mM NaCl）条件下，apAsA/apDHA和apGSH/apGSSG（细胞氧化还原电位）的比值也有所升高。同时，apH?O?的水平在盐胁迫下显著增加。这些现象表明，AsA-GSH的还原/氧化（R/O）状态在质外体对盐胁迫的响应中起着重要作用。扫描电子显微镜观察发现，NaCl处理后的植物幼苗具有更厚的细胞壁和更多的维管束填充物。apPOD的活性和apH?O?的水平与‘NL895’杨树的细胞壁变化有关。在对照组和100 mM NaCl处理过的叶片之间，共鉴定出23种差异表达的质外体蛋白（∣倍数变化∣＞2.0倍）。这些质外体蛋白主要参与盐胁迫的响应和防御机制以及铁蛋白的代谢。比较蛋白质组学分析显示，这些质外体蛋白与抗氧化系统、含血红素的合成以及蛋白质折叠有关。Hsp70是一种重要的质外体蛋白，在‘NL895’杨树的质外体中对盐胁迫的响应中发挥作用。