小麦籽粒谷蛋白提取方法的优化与双向电泳分析

为了建立一套适用于小麦谷蛋白分析的双向电泳分析系统,得到更加清晰的双向电泳图谱,以高产优质小麦品种小偃6号和济麦20为材料,根据麦谷蛋白亚基含量较少的特点,对麦谷蛋白的提取方法以及提取过程中所用的试剂的种类、用量和处理时间等进行比较分析和优化,运用蛋白定量法测定提取样品的蛋白质含量,摸索出一套完整的用于双向电泳分析的麦谷蛋白提取和样品制备方法。利用此蛋白提取以及双向电泳方法可以获得分辨度较高的电泳分离图谱,特别是在低分子量谷蛋白区域,可分离出约200个蛋白点,可作为小麦籽粒蛋白质组研究的重要工具。同时,通过对不同品种和不同种子发育时期的麦谷蛋白双向电泳分离结果的分析,初步得到了麦谷蛋白在小麦籽粒生长发育过程中的合成积累情况,可为今后小麦发育蛋白质组学以及对小麦品质改良的研究提供一定的科学依据。     

龙眼种子蛋白质组双向电泳技术的优化

为建立适用于龙眼（Dimdcarpus longanaLour.）种子蛋白质组研究的双向电泳技术,对龙眼种子蛋白质的IEF、平衡时间及染色方法等关键步骤进行了优化。结果显示,龙眼种子蛋白质主要分布在pH4-7范围内,采用酚抽法,在聚焦达到50000 W.h的情况下能充分地聚焦,等电聚焦后经平衡缓冲液Ⅰ还原15 min,再经平衡缓冲液Ⅱ二次平衡20 min,考马斯亮蓝染色,24 cm IPG胶条上样量为1.2 mg时,在龙眼种子双向电泳图谱上检测到1000个多个蛋白点,蛋白点清晰,分辨率较好。本研究所建立的一套适用于龙眼种子蛋白质组分析的双向电泳方法分辨率和重复性较高,重复样品图谱间的相关系数在0.88-0.945之间。     

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.     

甘蓝型油菜叶片蛋白质双向电泳体系优化

比较了甘蓝型油菜叶片总蛋白质提取的2种不同方法,探讨了叶片蛋白质分离的双向凝胶电泳技术优化方案.结果表明:采用TCA/丙酮法较Tris-Cl法更适合蛋白质提取,选择pH为4～7的固相胶条和分离胶浓度为12％的聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)能够使蛋白质得到充分分离,采用考马斯亮蓝G250染色剂进行2次染色,可提高2-DE分辨率和实验解析度,优化后的双向电泳体系能够分离出2000个以上的蛋白点,并且重复稳定性好.     

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。     

水分胁迫对玉米小花分化期叶片蛋白质的影响初探

选用抗旱性不同的玉米杂交种—丹玉１３ 号和掖单１３ 号,研究在不同水分胁迫条件下植物诱导蛋白的产生及其与植物抗旱性的关系。通过叶片蛋白质ＳＤＳ聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明,干旱能够引起诱导蛋白产生,并且抗旱性较弱的品种诱导蛋白产生早于抗旱较强的品种。在重度水分胁迫下抗旱性较强的品种似乎能诱导基因更强地表达以适应干旱环境     

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)。     

小麦叶片光呼吸与蛋白质积累关系的研究

以蛋白质含量较高的小麦品种ＰＨ８２－２－２、蛋白质含量较低的小麦品种泰山１号为试验材料,测定ＮａＨＳＯ３处理后小麦叶片的光合速率、光呼吸、小麦叶片硝酸还原酶活性、游离氨基酸含量以及籽粒蛋白质含量。结果表明,蛋白质含量较高的小麦叶片光呼吸高于蛋白质含量较低的小麦品种叶片光呼吸,而且不管光呼吸抑制与否均有此规律。小麦叶片光呼吸与蛋白质积累有密切的关系。     

茶树雌蕊总蛋白质双向电泳分离体系的建立

为建立一套适合茶树雌蕊总蛋白质分离的双向电泳体系,对茶树雌蕊总蛋白的提取方法、SDS-PAGE凝胶浓度、聚焦条件和IPG胶条pH范围等进行了比较优化。结果表明,TCA/丙酮-clean up kit法提取总蛋白,用17 cm pH 5~8 IPG胶条,13%SDS-聚丙烯酰胺凝胶进行分离,用考马斯亮蓝R250染色,可以获得清晰、分辨率高、重复性好的双向电泳图谱,共检测到约1200个蛋白点,主要分布在pH 5~8,相对分子量14~117 kD范围内,碱性蛋白得到有效分离,可以满足茶树雌蕊的蛋白组学分析和研究。     

普通小麦及其近缘物种花序、小穗和小花的形态结构分析

花的发育影响着种子的发育。普通小麦是三大粮食作物之一,但对小麦花序发育的研究滞后于水稻和玉米。为揭示小麦花发育的机理,本研究采用体视镜观察、扫描电子显微镜观察和组织切片后光学显微镜观察等方法,对普通小麦及其近缘物种一粒小麦、拟斯卑尔脱山羊草、粗山羊草、二粒小麦以及二穗短柄草的花序、小穗和小花形态结构进行了系统观察和分析比较。结果表明,普通小麦与二倍体小麦、二粒小麦表现出一定差别:普通小麦每个小穗形成8~10朵小花,但在发育后期,大多数小花退化不育,每个小穗只有3~4朵小花能够形成种子;二倍体小麦和二粒小麦的小穗结构与普通小麦类似,但每个小穗发育形成3~5朵小花,小花数目明显减少。与普通小麦相似,二穗短柄草每个小穗同样分化形成多朵小花,不同的是,二穗短柄草的大多数小花发育正常,是可育的。以上这些研究结果暗示小麦具有巨大的增产潜力。     

强筋小麦不同穗位及花位籽粒粒重和品质的变化

为探明强筋小麦籽粒粒重和品质在穗上的分布规律,试验选用6个强筋小麦品种,测定了不同穗位、不同花位籽粒粒重和品质指标。结果表明,籽粒粒重和品质不因穗位的不同而变化,不同花位上的籽粒粒重分布呈现单峰曲线,第2花位粒重最高;蛋白质含量、沉淀值大致随小花花位的增高而降低．特别是各小穗第3、4小花位较第1、2小花位上的籽粒品质极显著变劣,千粒重、蛋白质含量、沉淀值差异极显著。据此,可在强筋小麦育种和栽培中通过少花保优质、多穗保高产,达到实现高产优质的目的。     

不同年代小麦品种小花发育模式及结实特性的差异

为了探讨增加冬小麦穗粒数的途径,以当前主推品种矮抗58、豫农949和20世纪80年代推广品种百泉41、郑引1号为供试材料,研究了不同年代小麦品种在小花发育动态模式与结实性上的差异.结果表明,不同年代主推品种小花的分化动态均符合二次曲线模式,小花的退化、败育动态模式均符合一次方程模式,但不同年代冬小麦品种在方程参数上有明显差异.当前主推的冬、春性小麦品种的小花分化速率、退化速率均显著快于早期推广品种,但可孕花败育速率低于早期品种.从成熟期考种结果来看,当前主推品种的小穗结实率、可孕小花结实率高于早期品种,而小花结实率则低于早期品种.     

几种不同提取方法对小麦叶片总蛋白双向电泳的影响

为探索小麦叶片蛋白质提取的最优方法,以普通小麦品种石4185的叶片为材料,研究了三氯乙酸/丙酮法、裂解液法、尿素/硫脲法、KCl-醋酸铵甲醇法等四种不同蛋白质提取方法对小麦叶片蛋白双向电泳图谱的影响.结果表明,三氯乙酸/丙酮法获得的蛋白点形状规则、清晰,且重复性好;裂解液法拖尾现象较轻,但蛋白点数少且欠清晰,重复性也不如前者;尿素/硫脲法的蛋白点数很少,也较为弥散,且有明显的拖尾现象;KCl-醋酸铵甲醇法使大量蛋白丢失,蛋白点数非常少,且上部竖纹干扰较重.因此,三氯乙酸/丙酮法是提取小麦叶片蛋白的较优方法.     

不同穗型小麦小花生长发育及同化物分配变化的差异

为了解小麦小花发育成粒特性与同化物分配间的关系,以大穗型品种周麦16和多穗型品种豫麦49-198为材料,分析了两种穗型小麦小花发育成粒特性及同化物分配的差异。结果表明,周麦16的小花退化、败育速率较豫麦49-198缓慢,且在小穗结实率、小花结实率和可孕小花结实率上均高于后者。在小花发育中后期,大穗型品种周麦16转移到穗部的同化物比多穗型品种豫麦49-198多。经相关分析,花期完善小花(有完整绿色花药的小花)数与穗干重、穗氮积累量、茎干重、茎氮积累量呈微弱的正相关,与穗茎干重比、穗茎氮积累量比呈显著正相关,与穗干重/穗氮积累量比呈极显著正相关。周麦16的穗茎干重比、穗茎氮积累量比显著高于豫麦49-198,二指标均与穗干重/穗氮积累量比呈极显著正相关。进一步分析发现,周麦16的开花期单位面积完善小花数与成熟期单位面积粒数分别较豫麦49-198增加3.85%和4.65%,且品种间差异均达到极显著水平。     

荔枝花蕊蛋白双向电泳体系的建立与优化

以荔枝品种‘元红’处于花性分化时期的花蕊为材料,对蛋白提取方法、蛋白样品上样量、凝胶浓度、平衡时间及染色方法等步骤进行优化。采用酚抽法提取蛋白质,用24 cm、pH4~7的IPG胶条,1.2 mg上样量,12%T凝胶,胶条平衡20 min,用考马斯亮蓝法染色,2-DE图谱经ImageMaster 2D Platinum软件分析,可以检测到至少1 200个蛋白点。荔枝雌花双向电泳体系的建立,为开展荔枝花性分化蛋白质组学方面的研究奠定了基础。     

等电聚焦强度对木薯叶片蛋白质双向电泳分离结果的影响

通过优化等电聚焦强度改良木薯叶片蛋白质双向电泳的分离效果。 结果表明,13 万 Vhs 等电聚焦强度能很好地分离木薯叶片蛋白质, 且分离的蛋白质具有良好的质谱兼容性。质谱鉴定 7 个蛋白点, 结果显示这些蛋白主要参与能量代谢,其中有些蛋白点是在 13 万 Vhs 聚焦强度下特异出现的     

栽培管理模式对冬小麦小花发育与结实特性的影响

为探索提高小麦穗粒数的技术途径与栽培管理模式,在大田试验条件下,以豫麦49-198为材料,研究了不同栽培管理模式(当前农民栽培管理模式、节本增效栽培管理模式、超高产栽培管理模式、高产高效栽培管理模式)对小麦小花发育动态模式与结实特性的影响。结果表明,不同栽培管理模式下,随播后累积生长度日的增加,小麦小花的分化动态均符合二次曲线方程模式,退化和败育动态均符合一次方程模式,但不同栽培管理模式间小花发育方程参数上存在明显差异;与当前农民栽培管理模式相比,其他3种栽培管理模式均显著增加了可孕小花数和最终结实粒数,并显著提高了小穗、小花和可孕花的结实率,其中以高产高效栽培管理模式分化小花数、可孕小花数和最终结实粒数提高的幅度最大。