孕穗期水稻不同功能叶的发育蛋白质组学分析

 从蛋白质组学角度对杂交水稻汕优63孕穗期4个叶位功能叶片蛋白质组变化进行了研究,以揭示水稻孕穗期叶片蛋白质组的表达差异。4个不同时期功能叶片蛋白质经双向电泳得到分离,应用Imagemaster 2D Elite 5.0软件对所得到的双向电泳图谱进行分析比较,共得到差异表达蛋白质点23个,差异表达蛋白质点经质谱分析,有14个得到鉴定。对鉴定出的蛋白功能进行研究,结果表明:差异表达的蛋白质大部分(9个)为参与光合作用和呼吸作用的蛋白质;其次为与蛋白结构及功能调控相关的蛋白质(3个),表达量表现为随叶位上升而上调;其余为参与氨基酸代谢的蛋白质(2个),表达量在较低叶位叶片中无显著规律,在剑叶中的表达量显著上调。蛋白质是细胞功能执行者,受细胞功能或细胞环境变化的影响,因此,上述蛋白质发生变化的原因应与水稻不同叶位叶片生长发育特性有关。     

低温-干旱交叉胁迫对东农冬麦1号地下茎蛋白表达的影响

为给寒地冬小麦抗逆性的分子育种提供依据,采用蛋白质双向电泳及质谱技术,对不同低温-干旱交叉胁迫下抗寒品种东农冬麦1号地下茎的蛋白质表达进行了比较分析。结果表明,在pH 4~7范围内,在东农冬麦1号地下茎蛋白表达图谱中发现25个蛋白点在低温-干旱交叉作用下的表达量与单独低温胁迫下有明显差异,其中9个蛋白点在干旱-低温交叉作用下表达量上调,16个下调。对差异蛋白点进行质谱分析,并通过数据库检索进行蛋白质鉴定,得到完整的肽指纹图谱,其中逆境诱导蛋白占26%,代谢相关蛋白占38%。     

大豆叶片蛋白响应干旱胁迫的双向电泳分析

大豆是我国重要的农作物之一,蛋白质组学技术是解析植物响应逆境胁迫的重要工具之一。为进一步推进对响应干旱胁迫的大豆叶片蛋白的鉴定工作,以大豆幼苗的叶片为研究对象,用甘露醇溶液模拟干旱胁迫,处理24 h后提取叶片蛋白粉进行双向电泳分离和图谱差异分析。结果表明:采取三氯醋酸(TCA)-丙酮沉淀法提取的叶片蛋白进行双向电泳分离能够得到稳定清晰的双向电泳蛋白图谱。采取PD-Quest软件对干旱胁迫下的大豆叶片蛋白表达图谱进行差异分析,共检测和匹配425个大豆叶片蛋白点,其中差异表达的蛋白点有101个,60个表达量上调,41个表达量下调。本研究结果表明有一部分大豆叶片蛋白响应了干旱胁迫。     

小麦穗突变体Sda1与其野生型叶片总蛋白双向电泳体系的建立

为探索适合小麦穗突变体Sda1叶片蛋白的双向电泳体系,寻找Sda1与其野生型叶片的差异蛋白,以Sda1与其野生型的抽穗期叶片为材料,从蛋白质提取、双向电泳条件等方面对适合Sda1及其野生型叶片蛋白的双向电泳体系进行探索。分析试验得到的双向电泳图谱,发现利用TCA/丙酮提取叶片总蛋白,用pH 4~7的17cm线性胶条,采用13%浓度的分离胶,上样量为900μg,利用改良的等电聚焦程序,能够得到背景清晰、分辨率高的电泳图谱;电泳图谱在低分子区蛋白点分布均匀,并且重复性好。利用PDQuest 8.0.1软件分析图谱,得到27个差异点蛋白,相比于野生型植株,Sda1突变体表现为蛋白表达量下调与缺失,发现6个缺失蛋白,21个表达下调蛋白。     

木薯块根膨大期韧皮部和木质部比较蛋白组学初步研究

以‘华南8号’木薯块根膨大期的韧皮部和木质部为材料,采用改进酚抽法提取总蛋白,进行一维和二维电泳,电泳图谱经Image Master分析,得到差异蛋白点进行质谱鉴定。结果表明:改进酚抽法可以从木薯块根韧皮部和木质部中提取高质量总蛋白,用于蛋白质组学研究;获得分离性好、分辨率及重复性较高的双向电泳图谱;比较木薯块根韧皮部和木质部双向电泳图谱发现265个差异表达蛋白点,其中29个在韧皮部特异表达,17个在木质部特异表达;成功鉴定出8种差异蛋白,这些蛋白主要参与翻译后修饰、无机离子和氨基酸转运代谢、分子伴侣和信号转导等代谢通路。本研究初步比较木薯块根韧皮部和木质部的蛋白表达差异性,为进一步从蛋白质组水平研究木薯块根膨大过程中淀粉转运、积累和合成调控机制奠定了技术基础。     

晋麦47幼苗叶片水分胁迫差异表达蛋白的鉴定与分析

为了从蛋白质水平进一步揭示小麦抗旱机理,以旱地小麦品种晋麦47为试验材料,采用蛋白质双向电泳技术,结合质谱鉴定技术,研究幼苗在正常供水与水分胁迫(-0.5 MPa的PEG-6000溶液处理48h)后叶片蛋白质组表达谱间的差异,分析水分胁迫差异表达的蛋白种类及其功能.研究发现,在正常供水和水分胁迫处理两种条件下,幼苗叶片蛋白的双向电泳图谱均可重复检测到850个蛋白点;31个蛋白点在两种供水水平间表达量存在显著差异,其中17个蛋白点在水分胁迫处理下表达量明显增加,14个蛋白点表达量明显减少.对这些蛋白点进行肽指纹图谱分析,并利用Mascot软件在NCBInr数据库搜索,最终有26个蛋白点被成功鉴定;其中,未知功能蛋白7个;已知功能蛋白19个,主要涉及能量、代谢、抗病与防御、细胞结构、转录与翻译以及信号转导等功能类别.结果表明,小麦体内的多个代谢及调控途径参与了对干旱的应激反应.最后,本文还对鉴定到的差异蛋白点与水分胁迫的关系进行了分析和讨论.     

冬小麦叶片抗旱蛋白质组双向电泳技术体系的优化

为给小麦抗旱蛋白质组学研究提供技术支撑,以两个抗旱性不同的冬小麦品种周麦18和晋麦47三叶期幼苗为材料,比较分析了PEG胁迫处理后两种不同蛋白质提取方法TCA/丙酮法和磷酸钠缓冲液研磨法对IEF/SDSPAGE双向电泳的影响,并在IPG胶条pH范围、蛋白质上样量和SDSPAGE胶浓度等方面进行了探索与优化。结果表明,采用TCA/丙酮法提取叶片全蛋白,选用17 cm、pH 4~7的IPG线性胶条,在上样量为150 μg·胶条_-1,以及12%SDSPAGE胶浓度下进行双向凝胶电泳,蛋白质能够更好地被分离,2DE图谱上可分辨出约400个蛋白点。利用该体系比较了PEG胁迫后两个品种双向电泳图谱的差异,周麦18有9个蛋白点存在差异,其中5个下调表达,4个上调表达(3个新诱导表达);晋麦47有5个蛋白点存在差异,均上调表达(1个新诱导表达)。     

UV-B辐射增强对小麦叶片蛋白质含量的影响

为了解UV-B辐射增强对小麦叶片蛋白质的影响,采用双向电泳技术分析了UV-B辐射增强处理后小麦叶片蛋白质的变化.结果表明,UV-B辐射增强处理小麦幼苗6 d后,叶片总蛋白含量与对照差异极显著(P＜0.01).经过双向电泳分析,UV-B辐射增强处理与对照相比,差异在2倍以上的点有21个.其中上调表达的蛋白点有6个,下调表达的蛋白点有12个,新出现的蛋白点有3个.说明UV-B辐射增强对蛋白总量及其表达均产生影响.     

大豆种子萌发中蛋白质组成的双向电泳分析

采用双向电泳技术分析了大豆种子萌发时期蛋白质的差异表达.研究发现,在考染胶上,通过PDQuest分析,在成熟干种子和萌发种子的2-DE图谱上分别获得341和376个蛋白斑点,两个时期的2-DE图谱非常相近,说明绝大部分大豆种子贮藏蛋白在萌发期尚未开始降解.有21个蛋白点在萌发的大豆种子中表达量上调,9个表达量下调.对这些蛋白的进一步鉴定将有助于深入理解大豆种子萌发过程的生理及分子机制.     

条锈菌侵染慢锈性小麦品种川麦107后的蛋白质组学分析

为了在基因和蛋白表达水平上研究小麦的慢条锈性机制,运用双向电泳技术分析了条锈菌侵染的2个小麦品种(川麦107和80-8)的对照和发病14 d叶片的差异表达蛋白,从2-D图谱上找到9个差异表达蛋白,其中点P5是在接种并发病的川麦107中新诱导出的一个差异蛋白质.通过基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF-MS)获得6个蛋白质的肽指纹图谱(PMF),数据库搜索鉴定出2个蛋白质.这2个蛋白质是磷酸核酮糖激酶(Phosphoribulokinase,PRK)和脱氢抗坏血酸还原酶(Dehydroascorbate reductase,DHAR).     

基于PCA分析‘南丰’和‘新余’蜜橘的耐贮性差异

品种的差异是影响采后柑橘果实耐贮性的重要因素之一。采用主成分分析法对江西省2个主栽宽皮柑橘品种‘南丰’和‘新余’蜜橘果实在低温(5 ± 0.5) ℃下贮藏过程中,果实腐烂率、失重率、果皮色差指数、褐变指数、可滴定酸、维生素C、可溶性固形物、总糖、呼吸强度、相对电导率、抗氧化酶活性等14个生理指标的变化进行统计分析,筛选出代表果实耐贮性能指标88.781%信息量的3个主成分,第1主成分反映失重率、果皮色差指数、褐变指数、可滴定酸、呼吸强度、相对电导率、过氧化氢酶活性、多酚氧化酶活性8个生理指标的信息;第2主成分反映腐烂率、可溶性固形物、总糖、超氧化物歧化酶和过氧化物酶的信息;第3主成分反映维生素C的信息。主成分分析法能科学评价‘南丰’和‘新余’蜜橘果实的耐贮性差异,综合单一指标和主成分分析结果表明,‘南丰’蜜橘果实的耐贮性优于‘新余’蜜橘。     

采后钙处理对奉节脐橙褐变及膜脂过氧化作用的影响

奉节脐橙(Citrus sinensis Osbeck)是重庆鲜食柑橘的重要品种之一,但容易发生果皮褐变,严重影响生产的经济效益。为了降低脐橙果皮褐变的发生,提高果实的耐贮性和商品价值,本研究以奉节脐橙果实为材料,分别用1%CaCl2、2%CaCl2、1%Ca(NO3)2、2%Ca(NO3)2配合施保功、2,4-D处理,分析其对果皮褐变及膜脂过氧化作用相关生理指标的影响。结果表明:钙处理能有效降低褐变指数、相对电导率和丙二醛含量,提高膜脂过氧化保护酶活性,从而降低果皮褐变率;氯化钙处理效果优于硝酸钙处理。1%CaCl2浸果处理的效果最好,贮藏110d后,褐变指数比对照降低了27.5%。     

广陈皮原料茶枝柑与其他典型柑橘成分差异分析

本文以广陈皮原料茶枝柑为对照,探究了其他典型的柑橘原料在可溶性糖、可溶性蛋白质、总黄酮、总多酚等方面的差异,分析其他橘皮作为茶枝柑替代品的可行性。结果表明,温州蜜柑、脐橙、湖北柑果皮的可溶性糖、可溶性蛋白质、总黄酮、总多酚含量与茶枝柑果皮相比均差异显著;采用GC-MS法检测出茶枝柑果皮精油的成分主要是D-柠檬烯、萜品烯、γ-松油醇、2-甲氨基-苯甲酸甲酯等,3种典型柑橘皮原料中的精油特征成分及D-柠檬烯含量与茶枝柑最为接近的均为脐橙。综合以上分析可知,脐橙作为广陈皮原料的替代品是最具前景的。     

Characterization of seed proteome in Brachypodium distachyon

Brachypodium distachyon, an emerging model plant system for some economically important temperate grasses such as wheat, barley and switchgrass, has recently caught wide attention in modern biological research. In the current study, the glutenin, albumin and globulin components of 13 B. distachyon accessions were analyzed by sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), two-dimensional gel electrophoresis (2-DE) and matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry (MALDI-TOF-MS) followed by peptide mass finger printing (PMF) and MS/MS protein identification. Abundant wheat low molecular weight glutenin subunit (LMW-GS) like proteins and a few high molecular weight glutenin subunits (HMW-GS) with low expression level were detected in B. distachyon. A total of 18 storage proteins and 15 albumin proteins were identified through PMF and MS/MS. The results demonstrated that the major seed storage proteins in B. distachyon are wheat LMW-GS like proteins and globulins. The identified albumins and globulins were mostly various enzymes that were classified into five groups according to their functions. The 2-DE spot distribution and MS results suggested that post-translational modifications (PTMs) such as phosphorylations and glycosylations are common phenomena in B. distachyon seed proteome.     

香蕉后熟果皮差异蛋白分析及其基因克隆的研究

提取乙烯诱导香蕉后熟初期的果皮总蛋白和对照果皮总蛋白,进行双向电泳实验,利用ImageMaster软件找出乙烯诱导的香蕉果皮中的差异蛋白点,并且对差异蛋白进行质谱分析,选取一个可能为Ⅲ类酸性几丁质酶(MaCHⅢ)的蛋白进行后续研究.利用MaCHⅢ的肽段信息在NCBI上比对后找到与该蛋白相应的核酸信息,设计PCR反应引物,扩增MaCHⅢ基因,得到DNA全长序列.结果表明,该基因与Ⅲ类酸性几丁质酶的同源性为99％,可以初步确定这个基因为Ⅲ类酸性几丁质酶基因.     

套袋对Irwin芒果实的影响

研究了不同果袋对Irwin芒果实外观、自然常温贮藏性能、果皮色素及果实品质的影响。结果表明，采用盛大果袋套果后，果实外观品质最佳，在自然常温贮藏后，果实的转黄指数较高，烂果率最低，失重率也较低，提高了果实的耐贮性。盛大果袋果的叶绿素a和b含量均最低，花青苷和类黄酮含量较高，使果皮在青熟时呈现暗红色，完熟时呈现鲜红色。当果实达到完熟时品质最佳，盛大果袋果的维生素C和可滴定酸含量显著低于对照，可溶性总糖和可溶性固形物与其它处理差异不显著，可食率显著高于不套袋果。     

盐胁迫下木炭对小麦幼苗根系蛋白表达的影响

为明确木炭对小麦盐胁迫的缓解效应,以冬小麦品种临汾6339为材料,对小麦幼苗分别进行盐和木炭单因素处理及二者复合处理,应用蛋白质双向电泳与质谱联用技术对小麦根系差异表达蛋白进行了分析。结果表明,相对盐处理,在盐和木炭复合处理的小麦根系中共检测到丰度变化在2倍以上的差异表达蛋白点12个。经过MALDI-TOF-TOF分析及数据库检索,被鉴定的12个蛋白点按其功能大致可归为5类。其中,第Ⅰ类为与能量代谢相关的蛋白质,包括ATP合酶和ATP酶;第Ⅱ类为与糖代谢相关的蛋白质,包括磷酸甘油醛异构酶、磷酸丙糖异构酶、6-磷酸葡糖酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶以及乌头酸水合酶;第Ⅲ类为与氨基酸代谢相关的蛋白质,如半胱氨酸合成酶;第Ⅳ类为与遗传物质有关的蛋白质,如染色体的结构蛋白;第Ⅴ类为未知功能蛋白质。     

外源诱导提高茶树EGCG含量过程的蛋白质组差异分析

通过无公害化学诱导子的诱导可使茶树芽叶的EGCG含量提高20.15%～25.00%。为了探明诱导的分子机制,用固相pH梯度双向凝胶电泳分离诱导芽叶与正常芽叶的总蛋白质,结果获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱,差异表达分析发现,诱导出现的特异蛋白有14种,诱导消失的特异蛋白有8种,诱导表达上调相差10倍的特异蛋白有11种,诱导表达下调相差10倍的特异蛋白有6种。选取两个差异蛋白质点进行基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)测定其酶解后的肽质指纹图谱,通过http:/www.matrixscience.com网站,利用Mascot软件检索NCBInr数据库。查询结果:一种为光合系统Ⅰ的铁硫蛋白,另一种为未知蛋白。这些结果表明,茶树诱导芽叶与正常芽叶的蛋白质组存在差异,这些特异蛋白可能在诱导过程中起着重要的作用。