DOI：10.3969/J.ISSN.1000-5137.2017.05.016
摘要： 植物叶片是感知外界H2O2胁迫信号的重要器官.整合分析了水稻（Oryza sativa）、小麦（Triticum aestivum）、二穗短柄草（Brachypodium distachyon）和柑橘（Citrus aurantium）在应对不同程度H2O2胁迫时蛋白质表达模式的变化特征.阐明了H2O2胁迫应答网络体系中的信号与代谢通路（如：光合作用、糖类与能量代谢、转录调控、蛋白质合成与命运、胁迫防御、信号转导和基础代谢等）的变化及植物叶片应答H2O2胁迫的分子调控机制.
关键词：
植物； 叶片； H2O2胁迫； 蛋白质组学
中图分类号： Q 946.1文献标志码： A文章编号： 10005137（2017）05071307
H2O2responsive proteomics in plant leaves
Sun Xiaomei1， Yu Juanjuan2， Gao Tianxiang1， Sun Xuwu1， Dai Shaojun1*
（1.Development Center of Plant Germplasm Resources，College of Life and Environmental Sciences，
Shanghai Normal University，Shanghai 200234，China；
2.Alkali Soil Natural Environmental Science Center，Northeast Forestry University，Harbin 150040，China）
Abstract：
Plant leaves are important organ for sensing H2O2 signals.This paper analyzes the diverse prote in patterns in plants such as Oryza sativa，Triticum aestivum，Brachypodium distachyon and Citrus aurantium under various H2O2 stress conditions.The change of signaling and metabolic pathways （such as photosynthesis，carbohydrate and energy metabolism，transcriptional regulation，protein synthesis and fate，stress and defense，signal transduction，basal metabolism，etc.） when the leaves put in H2O2responsive networks were clarified.And the molecular regulatory mechanism of response to H2O2 stress in plant leaves was expounded as well.
Key words：
plant； leaf； H2O2responsive； proteomics
收稿日期： 20170914
基金項目： 上海市科委地方院校能力建设项目（14390502700）；上海高校“东方学者”特聘教授项目（2011）；上海植物种质资源工程技术研究中心项目（17DZ2252700）
作者简介： 孙晓梅（1993-），女，硕士研究生，主要从事植物逆境蛋白质组学方面的研究.Email：1243695179@qq.com
导师简介： 戴绍军（1972-），男，教授，博士生导师，主要从事植物蛋白质组学方面的研究.Email：daishaojun@hotmail.com
*通信作者
0引言
植物在进行光合作用和呼吸作用时，会产生各种活性氧分子（ROS）.植物体内ROS包括超氧阴离子自由基（O2-）、过氧化氢（H2O2）、单线态氧（1O2）和羟自由基（OH
SymbolwB@ ）等，H2O2是植物细胞内丰度较高的ROS之一.正常生理状态下，植物体内的ROS会保持在相对稳定的水平，而各种胁迫条件会引起H2O2产生和清除失衡，导致H2O2在细胞内大量积累.过量的H2O2对植物细胞造成氧化损伤[1-2].H2O2胁迫严重影响植物生长发育，导致农作物产量降低，品质下降[3-5].H2O2影响脂质、蛋白质和核酸等大分子的结构，破坏细胞结构的完整性[3，6-7].H2O2可通过修饰氨基酸残基，引起蛋白质结构和构象的改变（包括肽键断裂、聚合和交联等方式），从而对植物体造成氧化胁迫[8].另外，H2O2也可作为信号分子参与细胞增殖、细胞防御和信号转导等多种生长发育过程[9-10]，例如，H2O2可触发细胞程序性死亡[5，11-12].
深入研究植物应答H2O2胁迫的分子机制对于提高作物抗性和培育耐氧化新品种具有重要意义[13-14].Desikan等[15]报道了在拟南芥中超过170个非冗余EST标签受到H2O2调节，其中113种被诱导，62种被抑制.研究表明，拟南芥通过光诱导过氧化氢酶缺失突变体产生H2O2，此过程中349个转录本上调，88个转录本下调.这些转录组学研究初步构建了植物H2O2胁迫应答的分子网络框架[6，13，15-16]，参与体内ROS平衡、信号转导、光合作用、能量代谢、脂质代谢，以及蛋白质合成与周转的蛋白质在H2O2应答过程中起重要作用.然而，由于存在转录可变剪切、蛋白质翻译后修饰、蛋白质相互作用和蛋白质亚细胞定位等调控机制，转录组学研究并不能全面揭示植物H2O2胁迫应答的分子机制.
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