应用非靶向代谢组学技术分析经铵态氮胁迫处理柳树根系的差异代谢物

为揭示铵态氮对柳树根系的影响机制,以柳树无性系为试验材料,分别用低浓度、高浓度的铵态氮胁迫处理后,采用超高效液相色谱-质谱联用技术对柳树根系进行非靶向代谢组学研究。结果表明:低质量浓度铵态氮(2 mg·L^(-1))胁迫处理时,鉴定出28种差异代谢物;高质量浓度铵态氮(20 mg·L^(-1))胁迫处理时,鉴定出216种差异代谢物,其中多元醇和脂肪酸类小分子代谢物的差异较大。结合京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库进一步对差异代谢物进行通路富集分析,差异代谢物主要参与不饱和脂肪酸的生物合成、植物激素的合成与信号转导、α-亚麻酸的代谢、糖胺聚糖生物合成等途径。结果表明:低质量浓度铵态氮对柳树根系的代谢物影响较小,而高质量浓度铵态氮对柳树根系的代谢物影响较大,柳树根系主要通过调节植物激素、细胞渗透压等方式来应对铵态氮胁迫。

应用iTRAQ技术分析铵态氮胁迫对杨树根系蛋白质组学的影响

为研究杨树根系响应铵态氮胁迫的机理,以杨树“南林3412杨”无菌苗为试验材料,用NH;Cl溶液胁迫处理后,利用iTRAQ标记定量蛋白质组学技术,分析不同质量浓度的铵态氮胁迫处理下杨树根系的差异表达蛋白。结果表明:一共鉴定到266个差异蛋白,这些差异蛋白按KEGG分类,主要富集在能量代谢、氨基酸代谢和次生代谢物质合成等代谢途径。进一步分析发现,包括果胶酶、木质素过氧化物酶和角质酶等在内的11个细胞壁相关的蛋白在铵态氮胁迫下发生了显著的差异表达,参与糖酵解代谢、碳水化合物代谢的蛋白更倾向于在高质量浓度铵态氮胁迫下上调表达。此外,杨树中有17个抗氧化系统酶和5个热激蛋白在铵态氮胁迫下差异表达。上述结果表明,杨树根系主要通过维持细胞壁完整性、调节碳和能量代谢、激活抗氧化系统等方式来应对铵态氮胁迫。