低温对植物叶片蛋白质组的影响
低温对植物叶片蛋白质组的影响
摘要低温会影响植物形态与代谢活动，植物应答低温胁迫的生理与分子生物学机制一直是人们关注的热点问题。分析了拟南芥（Arabidopsis thaliana）等7种植物应对低温胁迫的蛋白质组学研究结果，为全面理解植物低温应答机制提供了线索。
AbstractLow temperature has effect on plant morphology and metabolism throughout the lifecycle of plants，the mechanisms of low temperature-responsive physiology and molecular ecology in plants are one of the hot topics recently.This paper analyzed all the informations revealed from these differentially expressed proteomics researches on seven plants represented by Arabidopsis thaliana，which provided a fundamental understanding and knowledge about molecular mechanisms of plant in response to low temperature.
Key wordslow-temperature；plant；leaves；proteome
低温是主要的限制性环境因子之一，分析植物应答低温过程中的生理与分子生物学特性是深入研究植物低温应答分子调控与代谢机制的基础，也将为提高植物耐低温特性和作物产量提供重要信息。近年来，人们利用高通量的蛋白质组学技术对拟南芥（Arabidopsis thaliana）[1]、盐芥（Thellungiella halophila）[2]、水稻（Oryza sativa）[3-7]、小麦（Triticum aestivum）[8-9]、西伯利亚云杉（Picea obovata）[10]、山杨（Populus tremula）[11]和麻风树（Jatropha curcas）[12]等植物应对低温胁迫过程中叶片差异表达蛋白质组进行了分析。该文在综述植物叶片低温胁迫应答蛋白质组学研究进展的基础上，整合分析了蛋白质组学研究揭示的植物低温应答的分子机制，以为植物抗逆性的研究提供参考，为进一步分析植物体内的分子信号/调控体系与低温生态环境的网络动态耦合机制提供了重要线索。
1通过光合作用相关酶的表达模式变化调节能量与碳吸收
植物通过改变蛋白质表达模式形成如下低温应答机制来调控能量与碳吸收：①通过光系统Ⅱ复合体蛋白质表达变化调节光能吸收。低温胁迫影响植物叶片中放氧复合体蛋白（OEC）的表达模式变化[2-6，8-10，12]，这将有利于植物产生更多的氧气以维持机体代谢水平，同时还能增强PSⅡ的稳定性，有助于维持光合效率；②电子传递链相关蛋白质表达模式变化。光合作用电子传递链中的Rieske蛋白、质体蓝素、依赖NADP（H）的铁氧还蛋白氧化还原酶（FNR）等多种蛋白质受到低温的影响[1-3，9，12]；③通过卡尔文循环调节CO2固定效率。卡尔文循环中参与碳固定的关键酶，如核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）、Rubisco亚基结合蛋白和Rubisco活化酶等都受到低温的影响[2，4，6-9，11-12]。植物通过改变参与CO2固定关键酶的表达模式调节CO2固定效率，