全 文 ：书西北植物学报!
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文章编号$
#"""("!)
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#
"!""$"*
收稿日期$
!"#$"+!(
%修改稿收到日期$
!"#$"&"$
基金项目$国家林业公益性行业科研专项"
!"#""("!*
#%陕西省科技统筹创新工程计划"
!"#!,-./"!"#
#
作者简介$杨
!
惠"
#&00%
#!女!在读硕士研究生!主要从事植物抗寒生理生态方面的研究&
12345
$
674!&)
!
#!+89:2
"
通信作者$翟梅枝!教授!硕士生导师!主要从事植物病害生物防治植物资源开发利用等方面的教学与研究&
12345
$
;
572<634
!
#+$89:2
不同核桃品种的耐寒性及其渗透调节机制
杨
!
惠!翟梅枝"!李
!
丽!许
!
静!王
!
丹!王振元!肖志娟
"西北农林科技大学 核桃研究中心!陕西杨陵
*#!#""
#
摘
!
要$以(香玲)(鲁
="+#
)(西洛
$
号)
$
个核桃品种"优系#为材料!对低温胁迫各材料的耐受情况及相应渗透
调节物质含量和总蛋白质表达的变化情况进行分析!以揭示低温胁迫下不同核桃品种"优系#的渗透调节机制和蛋
白质组分差异&结果显示$"
#
#
$
个核桃品种"优系#休眠枝条解剖结构分析表明!(鲁
="+#
)一年生休眠枝条的木
质部比率最大!(西洛
$
号)的韧皮部厚度显著大于其他两个品种"优系#&"
!
#随胁迫温度降低和胁迫时间的延长!
枝条相对电导率"
>1?
#逐渐升高!且(西洛
$
号)的相对电导率均大于(鲁
="+#
)和(香玲)&"
$
#核桃枝条可溶性
糖可溶性蛋白和游离脯氨酸含量均随温度降低先增加后减小!但各品种"优系#增至最大值的温度不同!其中(鲁
="+#
)枝条积累可溶性蛋白的速度和幅度较大!且各低温胁迫处理后的枝条可溶性糖和游离脯氨酸的含量也更
高%
$
种渗透调节物质含量之间均呈极显著正相关关系!可溶性糖与游离脯氨酸含量的相关系数达
"80((
!表明二
者对低温胁迫的应答反应密切相关&"
(
#在不同胁迫温度和胁迫时间处理后!核桃枝条的蛋白质表达谱带总体相
似!但检测出
+
条表达量明显增加的差异条带!它们的分子量范围为
$08&
"
0*8&@A
&研究表明!
$
个核桃品种"优
系#的耐寒性强弱为(鲁
="+#
)
#
(香玲)
#
(西洛
$
号)%低温胁迫下!核桃枝条迅速积累可溶性蛋白!然后积累可
溶性糖和游离脯氨酸!并以耐寒性较强品种"优系#积累速度更快积累量更大!且耐寒性较强的品种"优系#枝条蛋
白谱带出现较多表达量增加的条带&
关键词$核桃%耐寒性%渗透调节%蛋白质表达
中图分类号$
B&()8*0
%
B*0&
文献标志码$
C
!"#$%&"#()*+)*$,-."(
/
0#)&1"*2+3)*1-."45)#*0&!0#&16)(-
DCEFG74
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73O
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54O
P
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54O
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)!(
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$"
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#
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K7
="+#
)
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Q
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P
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Q
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P
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#
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P
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Q
3OXT6JOXJ9VJ3U4O
P
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!
T6JTJ2
;
JV3T7VJUT63T4O9VJ3UJXT:23\4272Z357JWJVJUT45
X4]]JVJOT8-6J[_9:OTJOTU:]
(
K7="+#
)
4O9VJ3UJX]3UTJV3OX53V
P
JV
!
3OX4TU[[3OXY_9:OTJOTUWJVJ35
W3
Q
U53V
P
JVT63OT63T:]:T6JVU7OXJVTVJ3T2JOTU8-6JVJWJVJU4
P
O4]493OT
;
:U4T4ZJ9:VVJ53T4:OU J^TWJJO3O
Q
TW::U2:5
Q
TJU:]T6JT6VJJ:U2:5
Q
TJU
!
JU
;
J9435
Q
T6J9:VVJ53T4:O9:J]]494JOT J^TWJJO[[3OXY_
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:OXT:9:5XUTVJUUWJVJ54O@JX^
Q
395:UJVJ53T4:OU64
;
8
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(
#
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;6:VJT49
;
V:TJ4O
;
3TTJVOUU6:WJXU42453V32:O
P
X4]]JVJOTTVJ3T2JOTU
!
7^TT6JVJWJVJU4
P
O4]493OT39972753
T4:OJ\4UTJX4O+
;
V:TJ4O 3^OXU:]W35O7T^ V3O96JUW6JOJ;
:UJXT:5:WTJ2
;
JV3T7VJ
!
W6496W3U]V:2$08&
@AT:0*8&@A8-6J9:5XT:5JV3O9J3^454T4JUWJVJV3O@JX4OT6J]:5:W4O
P
:VXJV
$(
K7="+#
)
#
(
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P
54O
P
)
#
(
L457:$
)
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!
[_9:OTJOT:]W35O7T V^3O96JU39972753TJXV3
;
4X5
Q
!
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!
2:VJ39972753TJX
;
V:TJ4O 3^OXUWJVJXJTJ9TJX4OW35O7T V^3O96W6496
W3U2:VJ9:5XT:5JV3OT8
9
:
;"($-
$
!"
#
$%&()
#
*%K8
%
9:5XT:5JV3O9J
%
:U2:VJ
P
753T4:O
%
;
V:TJ4OJ;
VJUU4:O
!!
核桃"
!"
#
$%&()
#
*%K8
#又名胡桃!为世界四大
干果之一!是中国重要的经济林树种&由于核桃喜
温和早春开花的习性!极端低温和无霜期等环境因
素对其生长影响较大*#+&近年来!中国北方地区冬
季以及早春气温偏低!并且常出现倒春寒和晚霜!造
成核桃产量下降甚至绝收&因此!深入研究核桃耐
寒性和耐寒机理十分必要&
植物对低温胁迫的应答是一个复杂的过程!其
中渗透调节物质发挥着重要作用&细胞有机渗透调
节物质包括可溶性糖游离脯氨酸可溶性蛋白等!
其含量的增加可减少细胞失水!维持细胞所需渗透
压!抑制质外体结冰!减少低温对植物细胞的机械损
伤和进一步破坏!提高植物对低温的适应性*!+&李
小琴等*$+研究表明核桃耐寒性与离体叶片的可溶性
糖含量呈正相关%相昆等*(+报道
+
个核桃品种"系#
枝条的脯氨酸含量和可溶性蛋白含量随处理温度的
降低而增加&但迄今对核桃枝条中渗透调节物质的
系统研究鲜有报道&此外!低温胁迫下的蛋白质组
分分析已经在小麦杨树水稻等植物中有较多研
究*)0+!但在核桃中也尚未见报道&
本研究以陕西主栽核桃品种(香玲)耐寒性较
强的鲜食核桃优系(鲁
="+#
)以及晚实核桃品种
(西洛
$
号)为试验材料!考察其一年生休眠枝条的
解剖结构以及在不同胁迫温度和时间下的枝条相对
电导率可溶性糖含量可溶性蛋白含量以及游离脯
氨酸含量变化!并提取蛋白质进行聚丙烯酰胺凝胶
电泳"
[A[_CF1
#!以期探索低温胁迫下不同核桃
品种"优系#的渗透调节机制和蛋白质组分差异!为
筛选耐寒性较强的核桃品种和采取适宜措施提高核
桃耐寒性提供理论依据&
#
!
材料和方法
<8<
!
试验材料
!"##
年
#!
月中旬在西北农林科技大学山阳核
桃试验示范站随机选择
)
年生长势一致的(鲁
="+#
)(香玲)(西洛
$
号)核桃品种"优系#各
)
株!剪取朝向和生长部位相对一致无病虫害的当年
生休眠枝条&用修枝剪剪成约
!"92
长小段!自来
水洗掉尘土!再经蒸馏水冲洗
$
遍!滤纸吸干水分!
剪口封蜡!置于密封袋中备用&
<8=
!
胁迫处理
胁迫温度设置
%#"`

%#)`

%!"`

%!)
`
及
%$"`
等
)
个梯度水平!以未经低温处理材料
为对照&各品种"优系#随机取
$"
段枝条!按照每处
理
)
段放入数控冰箱内进行低温胁迫&处理时以
(
`
,
6
%#匀速降温!达到处理温度后保持
#!6
!然后
控制相同速率匀速升温!至实验室温度"
#"`
#时取
出!静置
(6
后用于测定分析&胁迫时间的处理为
匀速降至
%!"`
后分别保持
#!

!(

$+6
!之后同温
度梯度处理!以未经低温处理的材料为对照&
<8>
!
枝条解剖结构观察测定
随机选取各品种"优系#枝条的中部枝段
)
段!
剪成
#8"92
小段放入
YCC
固定液中!抽真空固定
保存&先用
!)a
甘油浸泡软化!然后用冷冻切片机
切片!切片厚度为
!"
"
$"
#
2
!经过甲苯胺蓝
R
染
色!每个材料重复
)
次&在显微镜下观察!并测量枝
条半径韧皮部厚度木质部厚度和髓半径!各测
)
个部位&
<8?
!
生理指标测定
相对电导率的测定参考
_:4V4JV
等*&+的方法!计
算方法参考
.63O
P
等*#"+的方法&游离脯氨酸和可
溶性糖含量的测定均参考高俊凤*##+的方法&采用
丙酮沉降法提取总可溶性蛋白!参考谷瑞升等*#!+
曾广娟等*#$+方法!并略有改动&采用考马斯亮蓝染
色法"
F!)"
#
*
#(
+测定蛋白质含量&各指标测定均重
复
$
次&试验数据采用
I49V:U:]T1\9J5
和
[_[[
#+8"
软件进行制图和统计分析&
<@A
!
BCB%D7EF
凝胶电泳
经
[A[_CF1
凝胶电泳分离鉴定低温诱导蛋
白&采用北京市六一仪器厂
ADD+?
型三恒电泳
仪进行不连续垂直板
[A[_CF1
凝胶电泳&分离
胶浓度为
#!a
"
;
G080
#!浓缩胶浓度为
)a
"
;
G
+80
#&样品上样量为
!"
#
K
!开始电流为
#)2C
!进
入分离胶后为
!)2C
!当指示剂移动至离边缘约
#
(""!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
$$
卷
92
时停止电泳&考马斯亮蓝
>!)"
染色!每个处理
重复
!
次&脱色后凝胶用
/HR>CAI:5J9753VH2
3
P
JV
凝胶成像系统扫描!使用
H23
P
JK3^ (8"
软件
进行分析&
!
!
结果与分析
=8<
!
不同品种"优系#核桃枝条解剖结构的比较
$
个核桃品种"优系#的休眠枝条解剖结构指标
及方差分析结果表明"表
#
#!韧皮部厚度以(西洛
$
号)最大!并显著大于(鲁
="+#
)和(香玲)"
+
$
"8")
#%木质部厚度和木质部比率"木质部-枝条半
径#均以(鲁
="+#
)的最大!并均显著大于(西洛
$
号)%而它们的髓半径和枝条半径差异不显著&因
此!
$
个品种"优系#中(鲁
="+#
)枝条的木质化程
度最高!耐寒性最强!随后依次为(香玲)和(西洛
$
号)!这与田间观察结果相同&
=8=
!
低温胁迫对核桃枝条相对电导率的影响
低温胁迫影响细胞膜的稳定性和流动性!导致
细胞内含物外渗代谢紊乱甚至植物死亡&由图
#
!
C
可看出!
$
个核桃品种"优系#枝条的相对电导率
随胁迫温度的降低均逐渐升高!呈.
[
/型变化趋势&
在相同温度胁迫下!(西洛
$
号)的相对电导率大于
(香玲)和(鲁
="+#
)!说明(香玲)和(鲁
="+#
)的
耐寒性强于(西洛
$
号)!这与上述枝条解剖结构的
结果一致&另外!(香玲)和(鲁
="+#
)枝条在
%!"
`
处理后的相对电导率约为
)"a
!(西洛
$
号)在
%#)`
处理后的相对电导率即达到
)"8##a
&由此
推测!(香玲)和(鲁
="+#
)的半致死温度约为
%!"
`
!(西洛
$
号)的半致死温度约为
%#)`
!这也进
一步证实了各核桃品种"系#耐寒性强弱表现&因
此!选择
%!"`
作为研究低温胁迫时间对
$
个核桃
品种"优系#影响的处理温度&
由图
#
!
/
可见!在
%!"`
条件下处理相同时
间!(鲁
="+#
)的相对电导率均小于其他两个品种!
说明(鲁
="+#
)膜系统受到的低温破坏比其他两个
品种小!耐寒性强&(香玲)和(西洛
$
号)在
%!"`
处理
$+6
的相对电导率!以及在
%$"`
处理
#!6
后两者的相对电导率均达到
*"a
左右"图
#
!
C
#!由
此可见!低温胁迫对核桃枝条细胞膜的破坏程度受
到胁迫温度和时间的双重影响&
另外!在本实验条件下!(香玲)的相对电导率在
不同胁迫温度下的变异系数为
$(80a
!明显大于不
表
<
!
不同核桃品种"优系#的休眠枝条解剖结构的比较
-3^5J#
!
?:2
;
3V4U:O:]T6J3O3T:24935UTV79T7VJ:]3OO735^ V3O96JU32:O
P
X4]]JVJOTW35O7T975T4Z3VU
"
U7
;
JV4:V54OJ
#
品种"优系#
?75T4Z3V
"
U7
;
JV4:V54OJ
#
韧皮部厚度
-649@OJUU:]
;
65:J2
-
#
2
木质部厚度
-649@OJUU:]
Q
5J2
-
#
2
髓半径
>3X47U:]
;
4T6
-
#
2
枝条半径
>3X47U:]
V^3O96
-
#
2
木质部比率
-6JV3T4::]
Q
5J2
-
a
鲁
="+#K7="+# $*)80*b$!80!^ #0$&8))b)$8#*3 ##&+8!$b+"8$+3 $)&*8$)b0)8*)3 )#8#(b"8"#3
香玲
L43O
P
54O
P
$*"80&b)!8++^ #0"+8)(b+(8+!3^ #!!+8*!b0(80)3 $+$!800b&+8#+3 (&8*$b"8"#3^
西洛
$
号
L457:$ ((+8++b!*8#(3 #*)08&)b0+8(!^ ##&!8*&b#!#8((3 $+"(8"&b&08$"3 (080#b"8"!^
!!
注$同列不同字母表示品系间在
"8")
水平存在显著性差异&
E:TJ
$
-6JX4]]JVJOTO:V2355JTTJVU4OX493TJU4
P
O4]493OTX4]]JVJO9J32:O
P
975T4Z3VU3T"8")5JZJ58
图
#
!
低温胁迫下各核桃品种枝条相对电导率的变化
Y4
P
8#
!
-6J963O
P
JU:]VJ53T4ZJJ5J9TV499:OX79T4Z4T
Q
4O3OO735^ V3O96JU:]X4]]JVJOT
W35O7T975T4Z3VU7OXJV5:WTJ2
;
JV3T7VJ
)""!
#"
期
!!!!!!!!!!!!!
杨
!
惠!等$不同核桃品种的耐寒性及其渗透调节机制
同胁迫时间下的变异系数"
!&8$a
#!说明温度对其
相对电导率的影响大于
%!"`
下处理时间造成的
影响&(鲁
="+#
)和(西洛
$
号)也有类似的结果&
由此推测!极端低温对核桃枝条细胞膜的破坏程度
可能比半致死温度下处理较长时间的更大&
=8>
!
低温胁迫对核桃枝条渗透调节物质含量的
影响
=8>8<
!
可溶性糖含量
!
由图
!
!
C
可知!随胁迫温度
的降低!(香玲)(西洛
$
号)和(鲁
="+#
)的枝条可
溶性糖含量均呈先增加后降低的趋势!且均在
%!"
`
时达到最大!分别比胁迫前显著提高
!+8#+a

(+8*a
和
!*8(0a
&除
%!)`
外!(鲁
="+#
)在其
他各温度处理后的可溶性糖含量均最大!说明其枝
条在低温处理后能积累较多可溶性糖!耐寒性较强&
此外!(西洛
$
号)未经处理时的可溶性糖含量较低!
但是低温处理后的含量均大于(香玲)!可见(西洛
$
号)的枝条可溶性糖积累反应强于(香玲)&如图
!
!
/
所示!在
%!"`
处理
#!6
时!
$
个核桃品种"优
系#枝条的可溶性糖含量均显著增加%处理
!(6
时!
(西洛
$
号)和(鲁
="+#
)的可溶性糖含量相对降
低!(香玲)却继续增加%而在处理
$+6
时!前二者的
含量又上升!(香玲)却降低&这可能是它们对低温
胁迫表现出的不同适应性响应&
=8>8=
!
游离脯氨酸含量
!
在
%!"`
胁迫下!(鲁
="+#
)和(西洛
$
号)枝条的游离脯氨酸含量分别
为对照的
!8"0
倍和
!8&(
倍!增加幅度较大%当温度
图
!
!
低温胁迫下各核桃品种枝条渗透调节物质含量的变化
不同字母表示处理间在
"8")
水平存在显著性差异
Y4
P
8!
!
-6J9:OTJOT:]:U2:5
Q
TJU4O V^3O96JU:]X4]]JVJOTW35O7T975T4Z3VU7OXJV5:WTJ2
;
JV3T7VJ
-6JX4]]JVJOTO:V2355JTTJVU4OX493TJU4
P
O4]493OTX4]]JVJO9J32:O
P
TVJ3T2JOTU3T"8")5JZJ5
+""!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
$$
卷
继续降低时!
$
个品种"优系#的游离脯氨酸含量均
迅速减小"图
!
!
?
#&另外!(西洛
$
号)枝条的游离
脯氨酸含量随低温胁迫时间的延长持续增加且差异
显著"
+
$
"8")
#!在处理
$+6
时增加至对照的
$8$#
倍%(香玲)在
%!"`
处理
!(6
时游离脯氨酸含量
急剧增加!为对照的
(8!!
倍!显著大于其他两个品
种"优系#!并且处理
$+6
时仍然保持显著高于其他
品系的较高水平%(鲁
="+#
)的脯氨酸含量随处理
时间表现出升

降

升的趋势!并在处理
#!6
时显著
高于其他品系!其后均显著低于其余品系"图
!
!
A
#&
由此推测!(西洛
$
号)和(香玲)的游离脯氨酸代谢
在
%!"`
处理
!(
"
$+6
时保持稳定!而在低于
%!"`
的环境中处理
#!6
即受到破坏!游离脯氨
酸含量迅速降低&
=8>8>
!
可溶性蛋白含量
!
在各梯度温度胁迫下"图
!
!
1
#!(鲁
="+#
)枝条的可溶性蛋白含量均高于其
他品种&在
%#"`
处理时!(鲁
="+#
)的可溶性蛋
白含量达到最大!而在
%#)`
处理时(香玲)和(西
洛
$
号)的可溶性蛋白含量才达到各自的最大值%由
此推测低温胁迫时!(鲁
="+#
)体内快速产生可溶
性蛋白以抵御低温伤害!这可能是(鲁
="+#
)的耐
寒性优于(香玲)和(西洛
$
号)的原因之一&当胁迫
温度降低至
%$"`
时!
$
个品种"优系#的可溶性蛋
白含量均显著低于对照水平!原因可能是其合成酶
活性在低温环境中降低!或者蛋白质结构被破坏&
同时!图
!
!
Y
显示!随着处理时间的延长!各品种
"优系#枝条的可溶性蛋白含量表现出先降再升的趋
势!(鲁
="+#
)和(香玲)最大值均出现在胁迫
$+
6
!而(西洛
$
号)则出现在处理前"
6
#!这也可能是
(西洛
$
号)耐寒性较弱的原因之一&另外!比较图
!
!
C

?

1
可知!各核桃品种"优系#枝条的可溶性糖
和游离脯氨酸含量均在
%!"`
时达到最大!而它们
的可溶性蛋白含量最大值出现在
%#"`
或
%#)
`
!说明核桃受到低温胁迫后可溶性蛋白系统的应
答反应比其他两种渗透调节物质更迅速&
经进一步分析发现!核桃枝条中
$
种可溶性渗
透调节物质的含量之间均具有极显著的正相关性!
尤其是可溶性糖和游离脯氨酸含量的相关系数达到
"80((
&再依据图
!
的变化趋势可推测!核桃枝条受
到低温胁迫后!可溶性糖和游离脯氨酸的应答反应
密切相关!同时它们与可溶性蛋白的应答反应具有
一定的协同作用&不同耐寒性核桃品种的枝条渗透
调节物质的含量变化趋势相似$随胁迫温度的降低
先上升后降低%可溶性糖和游离脯氨酸含量随胁迫
时间的延长先上升后下降再回升!可溶性蛋白先下
降后上升&但是!耐寒性较强的核桃品种"优系#!其
枝条积累可溶性蛋白的速度和幅度较大!并且各低
温胁迫处理后的枝条可溶性糖和游离脯氨酸的含量
也比耐寒性较弱的品种"优系#高&
=@?
!
低温胁迫下核桃枝条蛋白质的
BCB%D7EF
电
泳分析
不同胁迫温度下核桃枝条蛋白质的
[A[
_CF1
电泳结果如图
$
所示&在未经处理时"
?,
#!
$
个品种"优系#在蛋白表达量上存在差异!其中的
(鲁
="+#
)最高!这与图
!
!
1
所反映的结果一致&
各品种"优系#间蛋白质电泳谱带总体相似!但耐寒
性较强的(鲁
="+#
)的
+!8)
"
(*8)@A

!)8+@A

#08!
"
#+8*@A
区间的条带明显亮于耐寒性较弱的
(西洛
$
号)!由此推测!这
$
个区间条带的表达量的
差异导致了低温胁迫下不同耐寒性核桃品种枝条蛋
白含量的差异&
低温胁迫后!
$
个品种"优系#的
$08&@A
和
0$8$@A
的条带表达量均增加!其中的(鲁
="+#
)
在
%#"`
胁迫时其表达量明显增加!而(香玲)和
(西洛
$
号)在
%#)`
胁迫时才明显增加&此外!
(鲁
="+#
)在
%$"`
胁迫下!可诱导产生
)+8+@A
图
$
!
不同低温胁迫下核桃枝条蛋白质电泳图谱
除标准蛋白"
I
#外!第
#
"
+
泳道为(鲁
="+#
)!
*
"
#!
泳道为(香玲)!
#$
"
#0
泳道为(西洛
$
号)!每品种按照由左至右的顺序分别为
?,

%#"`

%#)`

%!"`

%!)`
和
%$"`
胁迫处理
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;
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杨
!
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图
(
!
不同胁迫时间下核桃枝条蛋白电泳图谱
除标准蛋白"
I
#泳道外!第
#
"
(
泳道为(鲁
="+#
)!第
)
"
0
泳道为(香玲)!第
&
"
#!
泳道为(西洛
$
号)!且每品种
由左至右分别为
?,

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!(6

$+6
处理
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的新条带!且表达量相对较高!推测该蛋白条带为低
温诱导蛋白&
由图
(
可知!在
%!"`
下胁迫不同时间后!
$
个
核桃品种"优系#枝条蛋白电泳谱带存在差异&其
中!(西洛
$
号)各时间处理后的电泳谱带总体相似!
总可溶性蛋白表达量差异不显著!但
$!80@A
条带
随胁迫时间的增加而降低!说明该蛋白条带对低温
较敏感&随胁迫时间的增加!(香玲)枝条中
)*8#
@A
蛋白表达量显著增强!与图
$
中(鲁
="+#
)在
%$"`
胁迫下诱导产生
)+8+@A
新蛋白条带的分
子量相似!推测它们均为核桃枝条的低温诱导蛋白&
此外!(鲁
="+#
)和(香玲)枝条中的
0*8&@A
和
*)8$@A
条带表达量增加!且在胁迫
$+6
时达到最
大!推测这两个条带表达量增加可能与提高核桃细
胞的耐寒性有关&
$
!
讨
!
论
>8<
!
核桃枝条在低温胁迫下的渗透调节应答
许多植物在受到温度水分和高盐等胁迫时均
积累游离脯氨酸!且在低温环境中常积累可溶性糖
和可溶性蛋白*!!#)#++&植物通过积累可溶性糖可
溶性蛋白和游离脯氨酸等渗透调节物质!平衡细胞
渗透压!降低细胞水势和冰点!避免或减轻伤害*#*+&
N39:^UJO
等*#0+对藜麦的研究结果表明!在
(`
处理
#"X
后!叶片可溶性糖含量增加了
#"
倍!游离
脯氨酸含量增加了约
(8$
倍!并提出游离脯氨酸和
可溶性糖含量可以作为耐冻性强弱的指标&冬油菜
在处理
#(
"
!#X
时的可溶性糖含量为对照的
$80
"
#"
倍!游离脯氨酸含量逐渐增加并在处理
!#X
时达
到对照的
)8(
倍*#&+&对法国中南部的核桃栽培品
种的研究显示!核桃枝条冬季的可溶性糖含量显著
高于春季和秋季!且春季最低!说明可溶性糖含量的
增加与核桃耐寒性的增强有关*&+&本研究显示!在
低温胁迫下!(鲁
="+#
)(香玲)和(西洛
$
号)枝条
的可溶性糖和游离脯氨酸含量均显著增加!其中
$
个品种"优系#的游离脯氨酸含量最大值均增加至对
照的
!
倍以上!增加幅度最大!推测核桃的渗透调节
应答以游离脯氨酸含量的变化为主!而其他物种"如
藜麦和冬油菜#主要表现为可溶性糖含量的增加&
由此说明!不同的物种中由低温胁迫诱导的各渗透
调节物质含量的变化幅度不同&
研究表明!植物在适应低温环境的过程中常积
累可溶性蛋白!如冬小麦和卷心菜*!#+&将冬小麦和
春小麦幼苗置于
(`
下处理
#(X
!其可溶性蛋白含
量均有显著增加!且冬小麦积累可溶性蛋白的速度
快于春小麦!推测耐寒性较强的品种积累可溶性蛋
白速度较快*+&本研究表明!耐寒性强优系(鲁
="+#
)枝条的可溶性蛋白含量在
%#"`
胁迫时显
著增加!而其他两个品种在
%#)`
才显著增加!且
在大部分低温胁迫处理后(鲁
="+#
)的可溶性糖和
游离脯氨酸含量均较高!相对电导率较低&由此可
见!在冬季遭遇低温胁迫时!耐寒性较强的核桃品种
能快速积累可溶性蛋白!大量积累可溶性糖和游离
脯氨酸!从而维持细胞所需的渗透压减少细胞内含
物外渗!相对电导率较低!进而维护细胞的结构和功
能稳定&
>8=
!
低温胁迫诱导核桃枝条蛋白表达的变化
本研究表明!各核桃品种"优系#枝条分别在不
同胁迫温度和不同胁迫时间的
[A[_CF1
蛋白谱
带存在差异&
,3V42<3XJ6
等*!!+报道!在小麦早期
低温胁迫时出现
$
条"
#++

#0"
和
!""@A
#差异蛋白
条带!在黑麦中出现分子量为
$#"@A
的差异蛋白条
带&
>JO37T
等*0+将杨树幼苗置于
(`
下处理!鉴定
出
!+
个差异蛋白!其分子量范围为
08)
"
0)@A
&
本研究也未检测到明显的高分子低温诱导蛋白
"
)+8+@A

)*8#@A
#!推测草本和木本植物在低温
胁迫下诱导产生的主要差异蛋白有较大区别&
前人研究*)!0+表明!低温诱导产生的差异蛋白
点中三分之一为分子伴侣类蛋白"例如热激蛋白和
分子伴侣#!部分类似脱水蛋白&这些蛋白点各自具
0""!
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
$$
卷
有重要的功能!有的涉及信号转导过程!有的与细胞
能量代谢有关!有的参与蛋白质结构的折叠细胞生
长以及细胞死亡等过程&本研究中!核桃枝条经低
温胁迫处理后检测出
+
条表达量明显增加的差异蛋
白条带!其分子量分别为
$08&

)+8+

)*8#

*)8$

0$8$

0*8&@A
!其中(西洛
$
号)中仅出现
!
条差异
条带"
$08&@A
和
0$8$@A
#!(香玲)和(鲁
="+#
)均
分别出现了
)
条差异条带!这可能是(西洛
$
号)耐
寒性较差的原因之一&关于这些差异条带的进一步
分析鉴定和功能预测的研究!有待通过双向电泳质
谱分析等手段进行深入研究&
参考文献!
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中国果树志"核桃卷#*
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