来宝网 2012/9/25点击1634次
收集水稻幼苗的叶片作为处理样品,而以相应的未经处理的水稻幼苗(即在 380ppm 浓度二氧化碳下生长的水稻幼苗)作为对照样品。Hoagland 培养液每两天更换一次。本实验使用便携式光合气体分析系统分别对对照和处理的水稻进行气体交换数据测定,测定对象为从上往下数第二片叶子。主要测定的生理指标有净光合速率(Pn),气孔导度(Gs),胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(E)。
蛋白样品制备采用改良的方法,利用蛋白质测定仪独立进行三次蛋白提取测定,然后将样品混合以减小组内误差。接下来进行二维电泳,总共 6 块凝胶(3 个对照和 3 个处理样品)一起同时进行二维电泳以确保得到最大的重复性。用 Blue Silver方法 (改良的 CBB染色方法)来对蛋白质点进行染色。用 UMAX PowerLook 2100XL 扫描仪对凝胶进行扫描。然后用 Image Master 2D Platinum software 5.0 (Amarsham Biosciences)对凝胶图像分析。每个样品选取三块重复性最好的凝胶进行分析。配比上的蛋白点都经过了手工检查。 蛋白丰度用 Vol%来衡量。经过统计分析,只有 p-value 小于 0.01 的蛋白点才被认为是差异蛋白。用 MALDI-TOF/TOF-MS 或者 MS/MS 鉴定差异蛋白点,得到的相关肽段信息再用MASCOT (Matrix Science) 软件在 NCBInr/Swiss-Prot 数据库中搜索从而鉴定出这些蛋白。
二氧化碳检测仪测量生理指标的结果表明,Pn、Gs、 Ci/Ca 和 E在1140 ppm 二氧化碳浓度下达到最高,然而继续在1520 ppm下处理 24小时后,则出现下降。Gs 和 E 的变化趋势一致,因为它们都依赖于气孔的变化。 总体说来,在三天的处理中对照样品的 Gs 在下降;对照样品在 2x[CO2]下下降了 18%,在 3x[CO2]下上升了 38%, 而在4x [CO2]下又下降了 14.4%。相似的, E 也是开始时下降了15.5%,然后又上升了 28%,然后又下降了 4.5%。胞间二氧化碳浓度用 Ci/Ca表示 (Ca: 空气中CO2浓度),在 2x [CO2]下有少许上升,在 3x 和 4x [CO2] 下增加了 20%和 38%。表示了 Pn, Gs, Ci/Ca 和 E的变化情况。当把对照样品又放在正常二氧化碳浓度下,Pn 值又会下降,即 Pn 是可逆的。
CO2是植物光合作用的底物和碳源。碳固定是受到 Rubisco 的调节的。Rubisco 是叶片中丰度最高的蛋白,蛋白质测定仪测量结果显示:占了可溶蛋白的 50%以上。像其他的C3植物一样,二氧化碳浓度的增加会导致水稻 Pn 的增加,但随着对二氧化碳浓度的适应其 Pn 值也会逐渐降低以达到动态平衡。然而,从我们的数据可以看出Pn 的迅速增加和二氧化碳浓度的增加并不是线性关系。