Abstract
To investigate the effects of exogenous Spd on proteomic changes under normal condition and NaCl stress of 3 days in cucumber seedling leaves, a 2-DE gel electrophoresis and MALDI-TOF/TOF MS was performed. A total of 63 differentially expressed proteins responded to salt stress or exogenous Spd treatments, and they were all successfully identified by MALDI-TOF/TOF MS. Many changes were observed in the levels of proteins involved in energy and metabolic pathways, protein metabolic, stress defense, and other functional proteins. Increased salt tolerance by exogenous Spd would contribute to higher expressions of proteins involved in the SAMs metabolism, protein biosynthesis, and defense mechanisms on antioxidant and detoxification. Meanwhile, the regulation of Calvin cycle, protein folding assembly and the inhibition of protein proteolysis by Spd might play important roles in salt tolerance. This study provides insight that may facilitate a better understanding of the salt resistance by Spd in cucumber seedlings.
. Introduction
Salinity is one of the major abiotic stresses affecting plant
agriculture worldwide. High salt stress often causes water deficit,
ion toxicity, nutrient imbalance, and oxidative stress, leading to
cellular damage and growth reduction, and even plant death. To
cope with the detrimental effects of salt stress, plants have evoked
many biochemical and molecular mechanisms to minimize salt
injury, including activation of cascades of molecular networks
involved in stress sensing, signal transduction and the expression of
specific stress-related genes and metabolites [1].
Polyamines (PAs) are low-molecular-weight aliphatic amines
that are ubiquitous in all organisms. Common natural PAs include
the higher PAs, spermine (Spm) and spermidine (Spd), and their
diamine obligate precursor putrescine (Put). PAs are known to
accumulate under salt stress in different plant systems, resulting in
presumed protective effects, acting as free radical scavengers,
stabilizing cellular membranes and maintaining cellular ionic balance
[2]. Among the three major PAs, Spd has been most closely
associated with stress tolerance in plants [3]. Accumulation of Spd
and Spm has been reported in cucumber salt tolerant cultivars in
comparison to the salt sensitive cultivars [4]. During the last few
years, genetic, transcriptomic and metabolomic approaches have
unraveled key functions of different PAs in the regulation of abiotic
stress tolerance. Nevertheless, the precise molecular mechanisms
by which PAs control plant responses to stress stimuli are largely
unknown [5].
Cucumber is one of the most important vegetables worldwide. It
is highly sensitive to salinity, especially in its germination and early
growth phases [6]. Enhancement of salt stress tolerance in cucumber
through exogenous application of PAs has been described
[4,7]. However, a limited number of studies have looked at the
precise mechanism on PAs regulating plant responses to salt stress.
Proteomics is a powerful tool for describing how the proteome is
affected by different physiological conditions, so we investigated
the differentially expressed proteins in cucumber leaves in either
salt stress or normal condition with and without Spd. The aim of
this study is to better understand the underlying mechanism of the
salt resistance by Spd in cucumber seedlings.
นามธรรม
เพื่อศึกษาผลของการฝึกออกกำลังกาย SPD ส์ภายใต้สภาวะปกติและความเครียด เกลือ 3 วันในใบของต้นกล้าแตงกวา , แผ่นเจล และ maldi-tof / tof MS กำหนด ทั้งหมด 63 แสดงออกแตกต่างกันโปรตีนตอบสนองต่อความเครียด หรือเกลือบําบัด SPD จากภายนอก และพวกเขาทั้งหมดก็สามารถระบุโดย maldi-tof / tof นางสาวการเปลี่ยนแปลงมากมายที่พบในระดับของโปรตีนที่เกี่ยวข้องกับพลังงานและการเผาผลาญเซลล์ โปรตีน การเผาผลาญ ป้องกันความเครียด และโปรตีนการทำงานอื่น ๆ เพิ่มความอดทนโดยเกลือภายนอก SPD จะมีส่วนร่วมในการการแสดงออกที่สูงขึ้นของโปรตีนที่เกี่ยวข้องในการเผาผลาญ , Sams การสังเคราะห์โปรตีน และกลไกในการป้องกันสารต้านอนุมูลอิสระและการล้างพิษ ในขณะเดียวกันระเบียบของวัฏจักรคัลวิน โปรตีนพับประกอบและการยับยั้งโปรตีโ ลซิสโปรตีนโดย SPD อาจมีบทบาทสำคัญในความทนทานเกลือ การศึกษาครั้งนี้ มีข้อมูลเชิงลึกที่อาจอำนวยความสะดวกในความเข้าใจของความต้านทานต่อเกลือโดย SPD ในต้นกล้าแตงกวา
บทนำ
ความเค็มที่เป็นหลักมีผลต่อสิ่งมีชีวิต เน้นเกษตรพืช
ทั่วโลกความเครียดเกลือสูงมักจะเกิดขาดน้ำ
ไอออนที่มีความไม่สมดุลของธาตุอาหาร และภาวะเครียดออกซิเดชันสู่
ความเสียหายของเซลล์และลดการเจริญเติบโต และแม้แต่พืชตาย
รับมือกับผลเสียเค็ม พืชมีกลไกทางชีวเคมีและโมเลกุลที่เกิด
มากมายเพื่อลดการบาดเจ็บเกลือ
, รวมทั้งการลดหลั่นของเครือข่ายที่เกี่ยวข้องกับความเครียดจากโมเลกุล
,สัญญาณพลังงานและการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับความเครียด
ที่เฉพาะเจาะจงและสาร [ 1 ] .
polyamines ( PAS ) low-molecular-weight เอมีน aliphatic
ที่แพร่หลายในสิ่งมีชีวิต ขั้นตอนที่เป็นธรรมชาติทั่วไปรวมถึง
pas สูงกว่า spermine spermidine ( SPM ) และ ( SPD ) และไดเอมีนหรือสารตั้งต้นของ
putrescine ( ใส่ ) PAS จะเรียกว่า
สะสมภายใต้ความเครียดเกลือในระบบพืชที่แตกต่างกันส่งผลให้ ป้องกันผลกระทบ
สันนิษฐานว่า ทำหน้าที่เป็นคนเก็บขยะอนุมูลอิสระคงที่เยื่อเซลล์ของเซลล์
และรักษาสมดุลของไอออน
[ 2 ] ทั้ง 3 สาขา PAS , SPD ได้รับอย่างใกล้ชิดที่สุด
เกี่ยวข้องกับความอดทนความเครียดในพืช [ 3 ] และการสะสมของ SPD
SPM ได้รับการรายงานในแตงกวาพันธุ์ทนเค็ม
เปรียบเทียบกับเกลือละเอียดอ่อนพันธุ์ [ 4 ]ในช่วงไม่กี่ปี transcriptomic
พันธุกรรมและวิธีการ metabolomic มี
unraveled ฟังก์ชันคีย์ของขั้นตอนที่แตกต่างกันในการควบคุมการต้านทานความเครียด ไร่
อย่างไรก็ตาม แม่นยำกลไกระดับโมเลกุลซึ่งขั้นตอนการตอบสนองของพืช
การควบคุมสิ่งเร้าความเครียดเป็นส่วนใหญ่
ไม่รู้จัก [ 5 ] .
แตงกวาเป็นหนึ่งในผักที่สำคัญทั่วโลก มัน
ไวต่อความเค็มโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการงอกและระยะการเจริญเติบโตแรก
[ 6 ] การเพิ่มความเครียดเกลือ ความอดทนในแตงกวา
ผ่านโปรแกรมภายนอกของอภิสิทธิ์ ได้รับการอธิบาย
[ 4,7 ] แต่จำนวน จำกัด ของการศึกษาต้องดูที่แม่นยำในการควบคุมการตอบสนองกลไก
pas พืชเค็ม .
แสดงเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการอธิบายวิธีการ
โปรตีนคือผลกระทบจากเงื่อนไขทางสรีรวิทยาที่แตกต่างกัน ดังนั้น เราตรวจสอบ
แสดงออกแตกต่างกันโปรตีนในใบแตงกวาทั้ง
เกลือความเครียดหรือภาวะปกติที่มีและไม่มี SPD . จุดมุ่งหมายของการศึกษานี้คือ เพื่อให้ เข้าใจ
) กลไกของความต้านทานต่อเกลือโดย SPD ในต้นกล้าแตงกวา
การแปล กรุณารอสักครู่..
