近日,生物所王旭初研究团队和郭安平研究团队合作开展的盐芥叶片耐盐比较蛋白质组研究取得了重大突破,其研究代表性论文本月在蛋白组研究国际顶尖杂志Molecular and Cellular Proteomics(MCP)杂志上在线发表 (http://www.mcponline.org/content/early/recent)。
该论文题为“Comparative proteomics of Thellungiella halophila leaves under different salinity revealed chloroplast starch and soluble sugar accumulation played important roles in halophyte salt tolerance”。王旭初博士为该论文的第一作者,郭安平研究员为共同通讯作者。
在本研究中,作者通过比较蛋白质组技术,从盐生植物盐芥叶片中成功鉴定了209个盐胁迫应答蛋白,通过转录组技术研究了相关基因表达变化规律,结合生物信息学技术分析,发现淀粉代谢和能量代谢相关的代谢途径明显受到盐胁迫的诱导(图1)。结合能谱技术,发现盐生植物能够通过将过量钠离子区隔化在中央大液泡中,同时,超微结构观察和生理学研究结果证实,盐芥在叶绿体中大量合成淀粉粒,在细胞质中大量积累多糖等渗透调节物质,从而获得很高的耐盐性。整合上述研究结果和已经发表的研究资料,构建了盐芥叶片应答盐胁迫的分子机制模式图(图2),提出了盐生植物系统性抗盐性的假说,为进一步展开植物耐盐等抗逆分子生物学研究,积累了宝贵的蛋白和基因资源,提供了新的研究思路。
图1
图二
该研究得到国家973项目(No. 2010CB12660-2,-5)和我院青年拔尖人才项目(No. ITBB130102)的共同资助。
据悉,MCP是国际蛋白组学研究领域的顶级期刊,该杂志影响因子在蛋白质组研究领域最高,近5年综合影响因子为8.633,2012年影响因子为7.398。全世界做蛋白质组研究及相关领域的科学家均以能够在该期刊发表论文为荣,而植物蛋白质组研究要在该杂志发表尤为困难。本论文的发表,是我院基础研究领域的新突破,表明我院植物蛋白质组研究已迈向国际一流水平。(常丽丽 马帅)