太子参连作障碍蛋白差异表达分析

为探明太子参连作障碍分子机理,本研究采用差异蛋白质组学方法研究了不同种植制度下(连作、轮作)太子参叶片蛋白质的差异表达。结果表明,不同种植制度下太子参叶片中共有27个差异表达蛋白质点,经生物信息学查询到24个蛋白质。差异蛋白质功能分析结果表明,连作导致太子参叶片中与植物衰老或病害相关的5个蛋白表达量全部上调;与植物抗性相关的5个蛋白(磷脂氢谷胱苷肽过氧化物酶、植物性丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶、钙依赖蛋白激酶、查尔酮合成酶和硫氧还相关蛋白)表达量上调,4个蛋白(细胞壁富含甘氨酸蛋白、SKP1同源蛋白、锌指蛋白和成熟酶K)表达量下调;与光合作用相关的2个蛋白(Rubisco大亚基和细胞色素b6)表达量下调,2个蛋白(核酮糖二磷酸碳酸酵素小链c和细胞色素b6/f复合体亚基VI)表达量上调;与能量代谢相关的蔗糖-UDP葡萄糖基转移酶和与细胞分裂相关的NF-Y5表达量均下调,而蛋白酶1型β亚基、ATP合成酶β亚基、细胞分裂素组氨酸磷光体转移蛋白4和NAD依赖-3-磷酸甘油醛脱氢酶表达量均上调。这说明太子参连作导致叶片致病性或衰老相关蛋白表达量上调,是太子参连作病害频发和提前退黄的主要原因,同时连作导致抗性相关蛋白以及能量代谢和细胞分裂相关蛋白紊乱(或降低或上调),是太子参连作障碍的结果在蛋白质水平的表现,连作还导致重要的光合相关蛋白表达量下调,是连作太子参光合作用能力下降的分子基础。