番荔枝花发育不同阶段的差异蛋白质组分析

【目的】从蛋白质组学的角度研究番荔枝花发育不同阶段差异表达的蛋白质,分析相关信号通路,为揭示番荔枝花发育的分子机制提供理论基础。【方法】以番荔枝不同发育阶段的花为材料,采用双向电泳技术(Two-dimensional gel electrophoresis,2-DE)分离获得花芽(1 mm花芽2 mm)、花蕾(5 mm花蕾6 mm)、开花前期(花瓣轻微张开)及开花期(花瓣张开)等不同阶段表达丰度不同的蛋白点,利用MALDI-TOF-MS质谱鉴定技术分析相关差异蛋白质,并对其进行功能注释。【结果】通过蛋白图谱比较分析发现,番荔枝花双向电泳图谱中的每张凝胶图谱中都可以检测到800多个重复蛋白点,其中在不同花发育阶段存在表达差异的有50个蛋白点。经质谱鉴定分析,并采用MASCOT软件在线检索,共检测到36个表达量相差2倍以上的蛋白点。36个蛋白质可分为7个主要的功能类别,这些功能类别包括:呼吸与能量代谢(11个蛋白质),蛋白合成与代谢(8个蛋白质),转录与翻译(3个蛋白质),胁迫与防御(2个蛋白质),细胞分化与增殖(3个蛋白质),次生物质代谢(8个蛋白质)和未知功能蛋白(1个蛋白质)。通过GO分析,发现36个已鉴定的蛋白,分别归属于20个分类(term)。通过对差异蛋白进行定量分析,发现呼吸与能量代谢相关的蛋白中,3个蛋白(A07、C28、C42)随着花发育表达量不断下降,4个蛋白(A36、A37、B13、B29)表达则显著上升。在蛋白合成与代谢相关蛋白中,2个蛋白(A13和A22)在花发育的4个阶段都处于低水平表达,而另5个蛋白(B17、B20、A19、A21和C21)表达量显著上升。一个胁迫与防御相关蛋白(B32)在开花期,表达量达到最大值。2个细胞分化与增殖相关蛋白(B27和C57)表达量也呈逐渐升高的趋势。5个次生物质代谢相关蛋白(A06、A29、A34、C100和C110)随着花发育,表达量逐渐降低,而蛋白质C79和D38在花蕾阶段表达量达到最大值后,又逐渐下降。【结论】通过比较番荔枝花发育4个阶段的蛋白图谱,发现36个蛋白具有不同的差异表达谱。其中呼吸与能量代谢相关蛋白质占最大比例,诸如两个ATP合酶α亚基和丙酮酸脱羧化同工酶,都在番荔枝花发育过程呈现出显著的差异表达,这可能与花发育过程需要耗费大量的能量有关。此外,发掘了两个含有三角状五肽重复蛋白,其表达随着番荔枝花发育阶段的变化而改变,这些蛋白的功能还有待进一步研究。能量代谢、次生代谢、蛋白质合成等生物过程可能都参与了对番荔枝开花过程的调控。

Comparative Proteomic Analysis in Different Developmental Stages of Sugar-Apple (Annona squamosa L.) Flowers