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1、,酸雨胁迫下珙桐幼苗的生理变化及蛋白表达的研究,学 生:孙晓琳,研究价值,珙桐分布于全国三十多个地区,查阅相关的气象资料,把全国酸雨分布区和珙桐分布区进行了对比,发现在神农架,峨眉山,湖北巴东和陕西千家坪等珙桐分布区已经有很多有关酸雨的报道,说明这些地方受到了酸雨的污染,使得当地的森林生态系统遭到了不同程度的破坏,并且随着工业污染日益加剧,使得酸雨的广度不断扩大和强度日益增加。,05年神农架林区降水酸度特征,99-02年巴东地区酸雨特征,峨眉山酸雨特征,全省重酸雨区,06年比 05年新增加了 5个,其中包括了峨眉山,相关地酸雨降水情况趋势,酸雨对西南地区森林的危害,酸雨造成森林衰亡的现象最早是
2、在我国西南地区出现的1,例如1 重庆南山1500 hm2马尾松已经死亡 46%;2 四川奉节县芭草坝林场 6000 hm2华山松已经死亡了 96%等;万县有华山松97万亩,其中60万亩受到不同程度伤害;3 四川峨眉山冷杉死亡率达 40%。金顶海拔3077米,降水pH值平均为4.34;酸雨率达到85.7%,硫酸根占阳离子总量的60%。其它风景区千佛顶,太子坪,七里坡,雷洞坪也处于酸雨严重污染区2。,峨眉山林区酸雨的特征,酸雨严重的原因主要有3456:1 峨眉山主峰高达3000多米,可以有效的阻挡部分随季风而来的大气污染物,但仍有部分污染物可以随季风环流和小气候产生的地形风顺山谷进入到峨眉山林区的
3、腹地。2 林区大气层结构比较稳定,不太利于本地所产生污染物的扩散,当本地有污染物产生并累积达到一定的浓度,降水有可能被二次酸化。,研究目的及意义,1 为了研究珙桐在酸雨胁迫下生长状况的变化及蛋白质表达情况,以珙桐幼苗为材料,模拟不同浓度的酸雨处理,来研究幼苗生理生化的变化以及哪些蛋白质的合成受阻、哪些逆境诱导蛋白质发生表达?从而为提高珙桐对酸适应性提供一定的理论依据。2 有关酸雨对森林濒危乔木影响的研究报道很少,而且不同植物对酸雨的反应敏感性表现不一7。3 酸雨对珙桐的危害以及相关特异性蛋白的表达情况至今未见报道。,研究路线图,珙桐幼苗的盆栽,6个不同浓度的酸雨处理(含对照),酸雨对珙桐幼苗的
4、影响,蛋白表达的初步研究,叶片和茎的细胞结构变化,植物体内矿物元素的含量变化,酶活性的变化测定,形态及生理特征的变化,化学成分变化的研究,确定酸雨对珙桐幼苗生长的影响及诱导蛋白质表达的分析,酸雨处理方法:,1 试验采用盆栽方法,根据峨眉山地区实际酸雨的特征,采用H2SO4和HNO3 以8:1作为酸雨母液,设置6个不同梯度的酸雨喷洒液(含对照组)pH=5.6,4.5,4.0,3.5,3.0,2.5 2 根据峨眉山当地平均降雨的特点,设置一周喷洒酸雨1次,每次200ml(共8次)采用喷雾法进行人工模拟降雨。,植物在受到逆境胁迫时,原来一些蛋白的合成受到抑制,体内总蛋白的合成速率下降,同时又合成一些
5、新的蛋白质 8。环境胁迫(低温、高温、盐、干旱等)会引起植物蛋白表达改变的实例很多9,例如:Yan等研究了盐胁迫下水稻幼苗根总蛋白提取及蛋白质组的变化;Vincent等研究了干旱对玉米叶片分生组织蛋白质组的影响;Lee等研究了水稻幼苗叶片在高温下的蛋白质组变化。酸雨作为重要的非生物胁迫之一,也使得蛋白质的表达情况发生了变化,例如潘腾飞8等在对酸雨胁迫下龙眼蛋白表达的初步研究。,逆境胁迫下蛋白质组学研究进展,关键技术,蛋白质双向电泳技术 植物蛋白质组学研究首先要进行蛋白质的提取分离。双向电泳技术是蛋白质组分析的核心技术,是目前所应用的电泳技术中分辨率最高,信息量最大的技术。技术关键 1、制备样品
6、、改进蛋白质提取技术是关键之一;2、另一重点是等电聚焦过程中两性电解质的配比。3、双向电泳用不同的检测方法得到的分辨率也会不同。蛋白质双向电泳中SDS凝胶检测常采用的染色方法有:考马斯亮蓝、硝酸银染色、荧光染色法、免疫染色法以及蛋白质印迹法等。不同的染色方法得到的分辨率也会不一样。,化学成分变化研究,采用高效液相色谱仪(HPLC)、红外光谱仪(IR)、紫外分光光度计等仪器对珙桐叶和枝皮中鞣花酸、槲皮素、山奈酚黄酮类化合物等成分的含量变化情况进行研究。,参考文献,1肖风劲等,中国森林健康生态风险评价,20042朱晓帆等,模拟酸雨对峨眉山冷杉林土壤特性的研究,环境化学,1998 3 柳泽文孝等,峨
7、眉山2001年910月雨水的化学组成,四川环境,20024柳泽文孝等,峨眉山1 9 9 8年8月和1 2月采集雨水化学组成的对比研究,地质灾害与环境保护,20015 柳泽文孝等,峨眉山雨水所含硫酸根的硫同位素组成,成都理工大学学报,20036 唐信英等,2007年四川省酸雨时空分布特征研究,高原山地气象研究,20087胡晓梅等,模拟酸雨胁迫对银杏部分生理特性的影响,20108潘腾飞等,龙眼在酸雨胁迫下Ca信号传递及蛋白表达的初步研究,20079范海延等,植物应答逆境胁迫的蛋白质组学研究进展,200910 陈玉生等,三峡库区巴东县区段不同森林类型水文效应研究,200511 张霞等,神农架林区降水酸度特征及气候背景分析,湖北气象,200612 杜光智等,湖北省酸雨的时空分布规律及成因分析,长江流域资源与环境,200313 马丽雅等,四川省酸雨时空分布特征,环境科学与管理,200814 张 霞等,湖北西部城市酸雨特征及其与气象条件的关系,暴雨灾害,200715 黄江等,珙桐科植物化学成分研究进展,亚热带植物科学,2010,谢谢!,