低温胁迫对甘蔗叶绿体蛋白质及其相关基因表达的影响

【目的】从蛋白质水平和mRNA水平揭示低温胁迫对甘蔗叶绿体的影响，为探讨甘蔗抗寒机制提供参考依据。【方法】以桂糖28号（GT28，抗寒性强）和新台糖22号（ROC22，抗寒性弱）为材料，对其进行9 d、15 d和24 d不同天数的低温胁迫，以及叶绿体蛋白质电泳分析，再通过实时荧光定量PCR技术分析相关基因受低温胁迫后的表达情况。【结果】电泳分析结果表明，低温胁迫后两个甘蔗品种的蛋白质条带都随着胁迫时间的延长减弱，且ROC22的降解幅度大于桂糖28号，其中分子量为39.92 kD、32.95 kD以及22.87 kD处的蛋白条带下降较为明显。质谱分析结果发现，它们分别是ATP合酶γ亚基、放氧蛋白1和光系统II 23 kD蛋白，分别由atpC、psbO和psbP基因编码。克隆出它们的基因片段长度分别为937、996和721 bp。其中psbO基因片段是个完整的开放阅读框（ORF），GenBank登录号为JQ898540。实时荧光定量PCR分析结果表明，psbO基因和psbP基因受低温的诱导，在胁迫15 d时达到最大；而atpC 基因受低温抑制。【结论】低温胁迫促进了叶绿体蛋白质的降解，且ROC22的降解幅度大于GT28。低温抑制atpC 基因的表达，但却诱导了psbO基因和psbP基因的表达。