1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1.1 镉处理玉米研究进展
1.1.1 镉对植物的作用
镉(cd)是一种有毒的重金属污染物,通过农业药剂、工业生产排放的废水废物以及含镉的肥料的使用进入农业生产系统[1],对植物具有明显的毒害作用,土壤中的cd污染导致作物产量降低,同时镉元素积累经食物链的层层富集最终进入人体,危害人类健康[2]。镉离子容易被植物的根吸收[3]。许多植物的金属胁迫的机理等有共性的问题可以通过 cd2 研究来说明。镉对植物体产生毒害作用主要是使信号传递系统故障, 导致某些酶的转录被激活。当镉的毒害作用达到一定程度,植物体就会表现出生长缓慢、植株矮小等中毒症状,严重影响作物产量[4]。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:利用sds-聚丙烯酰胺凝胶电泳( sds-page)技术对镉处理玉米韧皮部的蛋白进行鉴定分析。
研究内容:以农大108三叶期的玉米味原材料,用切割渗出的方法收集韧皮部汁液。将收集液进行冷冻干燥成粉状,水溶解后进行sds-page电泳检测差异蛋白。
拟解决的关键问题:鉴定出镉处理玉米韧皮部差异蛋白
3. 研究的方法与方案
研究方法:sds-聚丙烯酰胺凝胶电泳
双向电泳( two-dimensional gel electrophoresis,2-de) 是一种高通量的蛋白质样品分离技术。等电聚焦( isoelectric focusing,ief) 和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳( sodium dodecyl sulphate polyacrylamidegel electrophoresis,sds-page) 可以分别根据蛋白质的等电点和分子量对其进行分离。同时,双向电泳仪器的改进和蛋白质凝胶染色技术的更新大大提高了2-de的重现性和分辨率,使之成为蛋白质组学研究的重要技术平台之一。sds-聚丙烯酰胺凝胶电泳( sds-page)凝胶浓度会影响蛋白质样品根据分子量大小的分离。在植物镉胁迫蛋白质组学研究中多采用均一浓度凝胶。较高浓度的sds-page 凝胶有助于低分子量蛋白质的分离。sds-page电泳可以用来检测收集的韧皮部液中提取的蛋白纯度。不同基因在镉处理玉米韧皮部汁液中的表达量发生不同的变化。
技术路线见附件
4. 研究创新点
针对作物栽培中的镉逆境胁迫,在前人研究基础上对镉处理玉米的韧皮部蛋白进行鉴定分析,为减轻或克服镉逆境对玉米生产的危害提供指导意义。
5. 研究计划与进展
研究计划
1、农大108的培育
用1l的烧杯浸泡约半杯的玉米种子约24h后,均匀铺放在托盘上,置于黑暗处萌发,大概48后观察玉米的萌发状况。选取合适的萌发种子,水培法种植在培养箱中。待农大108长到三叶期后,100μm浓度的cdcl2处理24 h。
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