1、菊花（Chrysanthemummorifolium）原產(chǎn)我國，是我國十大傳統(tǒng)名花和世界四大切花之一，具有很高的觀賞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。水資源匱乏引起的干旱脅迫已逐漸成為限制菊花生產(chǎn)以及園林綠化應(yīng)用的主要因素之一。因此，開展菊花抗旱生理及蛋白質(zhì)組學(xué)研究，對提高其抗旱性以及開展抗旱性育種研究具有重要意義。菊屬野生種質(zhì)資源攜帶栽培種缺乏的某些抗逆基因，是抗性育種的重要基礎(chǔ)材料。本文以抗旱性具有顯著差異的菊屬兩個(gè)野生種（野路菊和菊花腦）為試材，比較了

2、兩者葉表結(jié)構(gòu)差異，采用PEG模擬干旱脅迫的方法，研究干旱脅迫下兩者的干旱脅迫響應(yīng)表型及多種生理代謝的變化;使用雙向電泳技術(shù)，研究了干旱脅迫下抗旱性野路菊葉片差異表達(dá)蛋白質(zhì)組，對差異表達(dá)蛋白進(jìn)行了質(zhì)譜鑒定。主要研究結(jié)果如下:
　　1.以抗旱性較強(qiáng)的野路菊（C.japonense）和不抗旱的菊花腦（C.nankingense）為試材，比較了兩者葉片表皮毛和蠟質(zhì)含量及成分的差異，研究了PEG模擬干旱脅迫下兩者的表觀形態(tài)、抗氧化酶類、滲透

3、調(diào)節(jié)物質(zhì)、內(nèi)源激素脫落酸含量和光合生理特性等代謝的變化。研究發(fā)現(xiàn):抗旱性較強(qiáng)的野路菊葉表具有較高的表皮毛密度，其表皮蠟質(zhì)總量是菊花腦的6.6倍。表皮蠟質(zhì)成分主要為脂肪醇、脂肪酸、酯類和烷烴四大類;菊花腦的蠟質(zhì)組分有9種，而野路菊的蠟質(zhì)組分有18種，含有多種特有的脂肪酸、脂肪醇類和酯類化合物。兩物種干旱脅迫后均出現(xiàn)葉片失水萎蔫下垂等癥狀，不抗旱的菊花腦的萎蔫癥狀出現(xiàn)的更早且更嚴(yán)重，全株葉片表現(xiàn)出邊緣卷曲、皺枯;干旱脅迫下，菊花腦的葉片相對

4、電導(dǎo)率、MDA含量高于野路菊，而野路菊葉片的相對含水量、脯氨酸和ABA的含量均高于菊花腦;兩者的抗氧化酶SOD、POD、CAT和APX活性均升高，但在干旱脅迫后期野路菊中SOD、CAT和APX活性顯著高于菊花腦;兩者的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率、光系統(tǒng)II最大光合效率和葉綠素含量均下降，但在干旱脅迫后期野路菊中的上述指標(biāo)均顯著高于菊花腦。研究結(jié)果表明:抗旱性較強(qiáng)的野路菊葉片具有發(fā)達(dá)的表皮毛和較高的表皮蠟質(zhì)含量，有利于減少水分散失;能

5、夠快速大量累積ABA，積極響應(yīng)干旱脅迫，誘導(dǎo)植株發(fā)生適應(yīng)性調(diào)整;通過有效的滲透調(diào)節(jié)和抗氧化防御系統(tǒng)，降低水分虧缺造成的損傷，維持較高的光合能力和代謝活性。形態(tài)結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性、內(nèi)源激素ABA的迅速響應(yīng)、較強(qiáng)的滲透調(diào)節(jié)能力以及抗氧化能力是野路菊抗旱的重要生理機(jī)制。
　　2.為了進(jìn)一步了解菊屬野生種抗旱的分子機(jī)制，以抗旱性較強(qiáng)的野路菊為試材，采用雙向電泳技術(shù)，研究了脅迫6h葉片與對照的差異表達(dá)蛋白質(zhì)組，并對差異表達(dá)蛋白進(jìn)行了質(zhì)譜鑒定。在對

6、照和處理樣品的考馬斯亮藍(lán)染色的凝膠電泳圖譜上分別檢測到506和547個(gè)點(diǎn)，經(jīng)過PDQuest軟件分析，找到37個(gè)兩倍以上差異的蛋白點(diǎn)，采用MALDI-TOF-TOF質(zhì)譜鑒定，獲得了27個(gè)陽性結(jié)果，對應(yīng)于26種不同的蛋白質(zhì)，鑒定的蛋白按照其功能可分為7類，包括光合作用(27％)、能量代謝(15％)、蛋白質(zhì)合成(11％)、逆境防御(8％)、核酸代謝(8％)、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)(4％)和未分類的蛋白(27％)。根據(jù)菊花EST數(shù)據(jù)庫成功克隆了其中9種蛋白

7、質(zhì)的基因片段，通過qRT-PCR檢測其基因的表達(dá)水平，驗(yàn)證雙向電泳實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中7個(gè)點(diǎn)基因與蛋白表達(dá)水平一致。鑒定到的蛋白有錳穩(wěn)定蛋白、苯丙氨酸解氨酶、谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶、Rubisco活化酶、逆轉(zhuǎn)座子蛋白等。對于進(jìn)一步開展菊花的抗旱機(jī)制研究提供了新信息和新思路。綜上所述:在干旱脅迫下，野路菊積極調(diào)節(jié)相關(guān)抗逆基因的表達(dá);提高抗氧化酶系統(tǒng)的活性以減輕傷害;保持相關(guān)光合酶類的活性以維持一定的光合作用;加強(qiáng)多條途徑的能量代謝，保障細(xì)胞內(nèi)能量及物