林木蛋白组学研究的若干进展

林木在维持生态系统平衡、提供物质能源等方面发挥着非常重要的作用, 其自身生长、发育、代谢具有一套复杂的机制。蛋白组学是当今生物学研究中揭示物质生命现象的重要手段。文中介绍了近年来蛋白组学技术方面如蛋白提取方法、分离技术和鉴定手段的一些动向, 并指出了研究中存在的问题; 结合国外研究成果, 分别对林木蛋白组学的几个主要研究方向(胁迫响应、木材形成、发育调控、病虫害防治)进行了论述; 对林木蛋白组学研究前景做出了展望。     

巴西橡胶树胶乳蛋白质组学研究综述

巴西橡胶树胶乳高速离心后大致可分为橡胶粒子、C-乳清和黄色体3种组分,这些组分中含有约200种不同的蛋白质。随着蛋白质组学的发展,巴西橡胶树胶乳蛋白质组学的研究已相继展开。本文综述近年来巴西橡胶树胶乳蛋白质组学的研究,提出了其存在的问题并进行了展望。     

水稻花粉总蛋白质双向凝胶电泳方法建立及应用

采用石英砂加液氮研磨方法破碎花粉,然后用两种不同的方法提取水稻花粉总蛋白质,之后采用固相pH梯度等电聚焦/SDS PAGE 双向凝胶电泳对红莲型细胞质雄性不育水稻单核期花粉总蛋白质进行了分离。通过银染显色, PDQuest 2DE软件可识别约1 000~1 500个蛋白质点。其中TCA 丙酮提取法更适合提取花粉总蛋白质进行双向凝胶电泳分离,并可获得分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。对红莲型细胞质雄性不育水稻的不育系单核期和二核期花粉总蛋白进行了双向电泳分离,通过比较两个时期花粉蛋白质电泳图谱后发现,二核期的花粉蛋白质较单核期花粉蛋白质数目减少,并且部分蛋白质表达量下降。     

白桦悬浮细胞蛋白质组学分析体系的构建

[目的]建立一套适合白桦悬浮细胞蛋白质组学分析的双向电泳体系.[方法]以白桦悬浮细胞为研究对象,采用改进的三氯乙酸（TCA）-丙酮沉淀法提取悬浮细胞蛋白,使用17 cm、pH 4.0～7.0的IPG胶条,9.0μg/μl的上样量进行双向电泳.[结果]可得到蛋白质点数目多、分辨率高和重复性好的双向电泳图谱.PDQuest软件分析考马斯亮蓝染色后的凝胶,共得到约1 000个蛋白点.从这些蛋白点中随机选取3个蛋白点经基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）分析后,搜索NCBInr数据库对蛋白进行鉴定.结果显示,这3个蛋白分别为S-腺苷甲硫氨酸合成酶、transposase for IS1330和PadR家族转录调控蛋白.[结论]为利用蛋白组学分析诱导子提高次生代谢物的积累机制奠定基础.     

值得关注的技术:非模式生物

《Nature Methods》盘点2011年度技术,选出了最受关注的技术成果:人工核酸酶介导的基因组编辑(genome editing withengineered nucleases)技术。除了基因组编辑以外,《Nature Methods》也整理出了2011年最值得关注的几项技术,分别为:单细胞技术(Single-cellmethods)、功能基因组资源(Functional genomic resources)、糖蛋白组学(Glycoproteomics)、单倍体因果突变(Causal mutations ina haploid landscape)、单层光生物成像(Imaging life with thinsheets of light)、非模式生物(Non–model organisms)、光基础电     

高羊茅在低氮胁迫下的蛋白组学分析

为了研究高羊茅在低氮胁迫条件下的蛋白水平变化,我们采用iTRAP技术分析了氮胁迫30 d的高羊茅叶片中蛋白组学的变化.一共检测到595个差异蛋白(295个上调,300个下调),分别参与了多个不同的代谢途径.在高严谨筛选标准下,氮代谢,氧化还原反应以及胁迫相关代谢等多个途径的基因被明显上调表达.通过生理生化测定发现,叶绿素,可溶性蛋白以及游离氨基酸的含量显著下降,而过氧化物酶(POD),超氧化物歧化酶(SOD)以及谷胱甘肽合成酶(GS)等活性氧清除酶活性显著升高.采用荧光定量PCR的方法验证蛋白组学数据发现所有挑选的基因都具有相同的变化趋势.分析显著富集的14-3-3基因家族的表达,发现其都能被低氮胁迫诱导,因此胁迫相关的基因可能是调节高羊茅抵抗多种不同逆境的关键基因.本文首次在高羊茅中采用蛋白组学的方法分析低氮胁迫条件下基因的表达变化,获得重要候选基因,并对其应用进行了讨论.     

马铃薯野生种冷驯化能力的蛋白组学分析

为研究马铃薯冷驯化机理,通过同位素相对标记与绝对定量技术(isobaric tags for relative and absolute quantification, iTRAQ)分析了冷驯化过程中(0, 4和12 d)马铃薯野生种Solaum acaule (W3,具备冷驯化能力)和S. cardiophyllum (Cph12,无冷驯化能力)的蛋白质组变化。结果表明,在W3和Cph12中筛选的可信蛋白质数量分别为2 126和1 044;在冷驯化早期分别筛选到103与56个差异表达蛋白,后期分别筛选到330和155个;富集到与耐寒性或冷驯化直接相关的途径27条,例如膜脂质成分的调节,渗透保护剂的合成,抗氧化代谢,能量代谢和光合作用等。本研究结果为深入研究马铃薯冷驯化的分子机制提供理论指导,也可为马铃薯抗寒基因挖掘及分子育种提供参考。     

山药块茎发育过程中淀粉积累及差异蛋白分析

【目的】明确山药Dioscorea spp.块茎发育过程中淀粉积累规律,为高产优质山药栽培及育种提供理论依据。【方法】以‘GH16’为材料,测定山药块茎发育过程中淀粉积累变化,并通过石蜡切片观测块茎组织、细胞及淀粉粒变化,采用蛋白质双向电泳技术寻找与块茎物质积累相关的关键蛋白。【结果】在块茎形成初期(4—5月)未见淀粉积累;块茎膨大初期(6月)淀粉粒均匀分布于薄壁组织细胞中,随后块茎细胞、淀粉粒随着山药块茎的发育逐渐增大,淀粉迅速积累;至膨大中后期(9月后),淀粉粒大量积累于靠近维管束周围的薄壁组织细胞中;到膨大后期(11月)块茎细胞达到最大值,细胞纵径和横径分别为121.685和89.572μm,淀粉积累达到高峰,淀粉粒长径最长达27.608μm (12月),短径最长达16.450μm (11月);3个发育时期共有179个蛋白表达发生了显著变化。选取其中差异较大的52个蛋白点进行质谱鉴定,其中31个差异表达的蛋白被鉴定,这些差异蛋白主要是与糖代谢和淀粉合成相关的酶,如6–磷酸葡萄糖酸脱氢酶、果糖–1,6–二磷酸醛缩酶、ATP合成酶α亚基、UTP–葡萄糖–1–磷酸尿苷酰转移酶、磷酸甘油酸激酶1等,它们在膨大初期后表达上调。山药块茎特异蛋白Dioscorin在膨大后期大量积累。【结论】山药块茎的膨大是细胞分裂与细胞膨大及淀粉积累共同作用的结果;块茎发育过程中的主要差异蛋白在糖代谢及淀粉合成过程中起关键作用。     

大头典竹叶片蛋白质组学双向电泳技术体系的优化

目的:为了获得清晰的蛋白凝胶图谱,建立适用于大头典竹蛋白组学双向电泳的优化体系。方法:对大头典竹蛋白提取方法、胶条的水化运行方式、等电聚焦(IEF)程序的设置、蛋白上样量等步骤进行优化。结果:大头典竹的蛋白斑点主要分布在pH5~8的范围;三氯乙酸-丙酮法与酚抽结合法更适合大头典竹蛋白的提取;IPG胶条胶面向上、被动水化方式、蛋白上样量为50μL,效果更好。结论:通过建立双向电泳(2-DE)的优化体系,获得的蛋白点均匀、清晰、横纵条纹少的凝胶图谱,提高了分辨率,为大头典竹差异蛋白组学研究奠定了基础。     

牛奶子相关研究概况

牛奶子浑身是宝,是一种具有很高开发价值的野生植物资源。近年来,人们对牛奶子的研究越来越深入。从牛奶子果实的营养成分、空间分布、类胡萝卜素研究以及果实蛋白组学、果实品质研究和牛奶子开发价值及应用前景等方面介绍了牛奶子的研究概况,希望通过对牛奶子研究进行一系列的归纳综述,为更深入的研究提供便利。