蒙古冰草GDSL酯酶/脂肪酶基因的序列及表达分析

为挖掘蒙古冰草(Agropyron mongolicum)中的GDSL酯酶/脂肪酶基因，以干旱胁迫下蒙古冰草转录组测序得到的Unigenes为对象，利用生物信息学方法对蒙古冰草GDSL脂肪酶基因进行理化性质、亚细胞定位、同源性以及系统发育进化分析，同时对不同干旱处理条件下的GDSL脂肪酶基因进行表达分析。结果表明：蒙古冰草中52个GDSL脂肪酶基因，蛋白质分子量在6.80～44.77 kU,66～420个氨基酸，pI 4.27～9.42;52个蒙古冰草GDSL脂肪酶基因亚细胞定位预测显示细胞外基质、叶绿体、细胞核、细胞质、细胞膜、细胞壁均有分布；将其与13个已知具有抗旱功能的GDSL脂肪酶基因进行同源性对比及进化树构建，蒙古冰草GDSL脂肪酶基因与水稻、大麦、拟南芥、木豆、大豆、蜡梅、辣椒的GDSL脂肪酶基因均有较高相似性。在干旱处理0.5、1.0、2.0、3.0、5.0、7.0 d及复水1.0 d,与对照(CK)相比，14个基因呈显著下调表达，38个基因呈现为上调表达。对6个蒙古冰草GDSL脂肪酶蛋白跨膜及信号肽和磷酸化预测结果显示，DN26944＿c0＿g1属于跨膜蛋白；DN269...     

西藏青稞抗旱相关基因表达模式分析研究

从青稞苗期叶片干旱胁迫诱导基因表达的正向差减文库中筛选出丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因(AAPK)、胁迫诱导蛋白基因(Tsi1)、脱水蛋白基因(Dehydrin)、Δ1-二氢吡咯-5-羧酸合成酶基因(P5Cs)等9个与抗旱相关的基因,采用实时荧光定量PCR对其表达模式进行分析。结果表明,在渍水条件下,Tsi1、ERA1、Os SKIPa、Nt-SYR1、SHMT和AAPK基因上调表达,而P5Cs、Dehydrin基因下调表达;随着干旱胁迫处理时,Tsi1、ERA1、Os SKIPa和AAPK基因也呈上调表达,干旱复水后8 h时,这些基因表达量均达到最高。Nt-SYR1干旱胁迫后,在土壤绝对含水量达到4.8%明显上调表达,复水后2 h时表达量最高;P5CSs基因,在严重干旱胁迫下呈下调表达,在干旱后复水后表达量逐步上调表达;Dehydrin基因在干旱胁迫处理时上调表达,随着复水时间增加,也呈上调表达;SHMT基因在干旱处理里及复水后均而呈下调表达;SAMDC基因在渍水及正常生长所需的土壤绝对含水量时表达无变化,干旱处理时呈下调表达,但土壤绝对含水量达到4.8%明显上调表达,之后又呈下调表达,整个处理时期表达量较低。     

干旱胁迫下平邑甜茶叶片差异表达蛋白分析

【目的】探究平邑甜茶在干旱胁迫下的蛋白应激反应,为苹果砧木抗旱分子改良提供参考。【方法】以苹果砧木平邑甜茶为试材,在正常灌水后对其进行干旱胁迫处理(Mh-GD),以持续灌水为对照(Mh-CK),采用生理学和蛋白质组学相结合的研究方法,测定土壤水势、黎明前叶水势、光合作用及其叶片荧光参数,运用iTRAQ技术筛选鉴定响应干旱胁迫的差异表达蛋白,并对成功鉴定的蛋白进行GO注释及参与KEGG通路的分析。【结果】(1)与MhCK处理相比,Mh-GD处理平邑甜茶叶片相对含水量(RWC)、黎明前叶水势(ψleaf)、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均显著下降。(2)Mh-GD处理植株叶片PSⅡ的最大光合效率(Fv/Fm)、潜在活性(Fv/F0)、性能指标(PI)、单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)均降低,而荧光动力学曲线升高。(3)运用iTRAQ技术共鉴定出1 897个蛋白,其中181个蛋白质表达量在Mh-CK、Mh-GD处理叶片间有显著差异,上调蛋白81个(P0.05,差异倍数1.5),下调蛋白100个(P0.05,差异倍数0.67)。181个蛋白中,86个蛋白功能已知,95个蛋白功能未知;已知功能可归为10类。【结论】在干旱胁迫下,平邑甜茶的差异表达蛋白质主要参与了光合作用、抗逆、信号转导和碳代谢等过程。     

基于iTRAQ技术的桉树对桉树枝瘿姬小蜂抗性蛋白质组学分析

为了利用iTRAQ技术研究受桉树枝瘿姬小蜂危害后桉树叶片的差异蛋白,选择被姬小蜂危害后第24 h的桉树叶,采用iTRAQ定量蛋白质组学技术开展研究,在uniprot_Quercus中共鉴定到蛋白质1 687个。按照表达倍数变化1.2倍以上(上调大于1.2倍或者下调小于0.83倍)且P<0.05的标准筛选差异表达蛋白质。其中,C_vs_T组的上调差异表达蛋白质有110个,下调差异表达蛋白质92个。经过KEGG富集分析,筛选出的差异表达蛋白质富集于苯丙烷生物合成(phenylpropanoid biosynthesis)、核糖体(ribosome)、单菌素生物合成(monobactam biosynthesis)、有机含硒化合物代谢(selenocompound metabolism)、丙酮酸盐代谢(pyruvate metabolism)、脂肪酸延长代谢(fatty acid elongation)、丙酸代谢(propanoate metabolism)7条通路。     

利用iTRAQ蛋白质组技术筛选福寿螺抗药相关的候选蛋白

采用同位素标记相对和绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation,iTRAQ)技术对杀螺剂胁迫下福寿螺肝脏蛋白质组进行研究,以期从蛋白质组学水平了解福寿螺对杀螺剂四聚乙醛的胁迫应答。结果鉴定到108个具有定量信息的差异蛋白(P0.05),其中显著上调的蛋白有55个,下调蛋白53个。理化性质分析和GO(gene ontology)注释分析发现,这些蛋白分别具有抗氧化、催化结合、抗菌等功能,并影响福寿螺的细胞结构组成、肌肉收缩、代谢调节和免疫调节,引起神经毒性。研究测定出57个具有不同活性的细胞色素450酶系蛋白(CYP450),推测CYP450活性是福寿螺对四聚乙醛产生抗药性的重要原因。     

2种蛋白质组学方法在石榴中的应用比较

对蛋白质组学中的双向聚丙烯酰胺凝胶电泳(two-dimensional gel electrophoresis,简称2-DE)、相对和绝对定量同位素标记(isobaric tags for relative and absolute quantification,简称iTRAQ)2种技术进行比较,以期为石榴的蛋白质组学研究提供选择参考。取花后120 d的三白石榴籽粒为材料,分别用双向电泳、iTRAQ 2种技术检测三白石榴籽粒蛋白。结果表明,利用2-DE技术检测到890种蛋白;通过质谱鉴定出5种蛋白;利用iTRAQ技术得到1 940种蛋白,其中分子量在10 ku以下的有16种,200 ku以上的有19种,pH值大于11的有11种,说明iTRAQ技术在鉴定大分子、小分子蛋白方面具有优势。由以上结果可知,iTRAQ技术比2-DE技术能发现更多数量、更多种类的蛋白,而且iTRAQ技术可以通过信息检索了解到被检索肽段的真实身份,该技术的出现,使得对同种蛋白质表达变化的鉴定更为准确。     

短期干旱复水对不同施水黄芩药材质量的影响

试验研究了不同施水处理条件下,短期干旱复水对黄芩药材中黄酮类药效成分积累的影响.对池栽黄芩进行3种不同施水处理2个月,干旱处理7d后复水.高效液相色谱法分别测定干旱前1d、干旱1,3,5,7d及复水2d的黄芩根中黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素及汉黄芩素含量.结果表明:处理组工和处理组Ⅱ的黄芩分别在干旱1～3 d、干旱3～5 d时呈现出干旱胁迫状态,并分别在干旱处理3d、5d时具有显著高于其他处理组的黄芩苷和总黄酮含量；处理组Ⅲ在干旱1～3d时有利于黄酮类物质积累.处理组Ⅱ旱后恢复能力强.3组不同施水处理的黄芩对干旱胁迫响应不同.     

基于 iTRAQ 技术筛选红榄李种子响应败育差异表达蛋白

【目的】探索濒危红树植物红榄李败育种子的分子机制。【方法】借助iTRAQ定量蛋白质组学技术分析红榄李不同育性种子蛋白质组的表达差异。对质检合格的两个蛋白质组进行酶解,iTRAQ标记后进行高效液相色谱、质谱检测。利用Mascot软件进行蛋白质鉴定,通过iTRAQ定量寻找差异表达蛋白,并进行GO功能注释、KEGG代谢通路和蛋白互作分析,并通过实时荧光定量PCR对8个差异候选表达基因进行验证。【结果】红榄李种子蛋白质组共鉴定出2 380个蛋白,其中差异表达蛋白448个,包括上调表达蛋白238个和下调表达蛋白210个。差异蛋白中的1.86%与生殖发育的生物学过程密切相关。GO分析表明,败育种子的上调蛋白主要参与到内质网蛋白的加工、RNA转运、RNA降解、囊泡运输中SNARE相互作用及mRNA调控等生物学过程。差异蛋白中的UGGT蛋白、HSP蛋白和囊泡相关膜蛋白可能在败育种子的发育过程中发挥重要调控作用。【结论】参与种子萌发和植物生长发育的转录因子出现不同程度的差异表达,可能是导致红榄李种子败育的直接或间接原因,研究结果为红榄李濒危机制和种质资源保护研究提供了科学支撑。     

干旱胁迫下香蕉幼苗蛋白质组学分析

[目的]研究干旱胁迫下香蕉蛋白表达情况,为探索香蕉的抗旱分子机制提供理论依据.[方法]以桂蕉1号组培苗叶片为材料,对其进行干旱胁迫处理,运用iTRAQ结合液相色谱—质谱联用(LC-MS-MS)技术对其差异蛋白进行检测,并通过生物信息学分析对香蕉叶片蛋白质组进行鉴定.[结果]从干旱胁迫处理的组培苗叶片中共鉴定出1655种蛋白,其中获得定量信息的蛋白有1023种,差异表达蛋白78种,包括上调蛋白32种和下调蛋白46种.GO生物进程分析结果表明,78种差异表达蛋白参与了细胞过程、代谢过程、响应刺激胁迫过程及单有机体过程等多个生物进程.GO分子功能分析结果表明,上调蛋白主要具有催化活性功能、结合功能、抗氧化活性和功能调节;下调蛋白主要具有催化活性功能和结合功能.GO富集分析结果显示,上调蛋白主要参与过氧化氢反应、活性氧反应等;下调蛋白主要参与淀粉代谢、二糖代谢、蔗糖代谢、寡糖代谢、细胞碳水化合物生物合成等多个碳素代谢进程,且其主要是质外体、胞外区、类囊体等部位的组分,参与1,6-二磷酸果糖1-磷酸酶反应、蔗糖磷酸酶反应及碳水化合物磷酸酶反应等.在氮素代谢过程中,参与甘氨酸代谢的丝氨酸羟甲基转移酶(SHMT)在线粒体中的含量明显下降,而参与活性氧代谢的过氧化氢酶(CAT)含量明显上升.[结论]干旱胁迫下香蕉的表达蛋白种类及数量发生明显变化,且其抗旱机制是多种蛋白质共同作用的结果,主要通过调节物质和能量代谢及应激活动来发挥作用.     

广东晒烟大叶密合受青枯病菌侵染后差异表达蛋白分析

[目的]大叶密合是广东封开县地方名优晒烟品种,是当前发现烟草青枯病的优良抗源,深入研究其烟草青枯病抗性机理,寻找其青枯病抗性相关的差异表达蛋白,可为抗青枯病分子机理的深入研究和抗病育种提供参考.[方法]将烟草品种大叶密合、抗病对照品种D101、感病对照品种长脖黄进行青枯病菌室内接种鉴定,并利用蛋白质组学(iTRAQ)和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析大叶密合接种前后基因的差异表达情况.[结果]接种青枯病菌后,大叶密合较长脖黄发病减缓.大叶密合检测到35个接种前后的差异蛋白,其中21个蛋白下调、14个蛋白上调,共有25个蛋白与植物胁迫相关.上调表达差异倍数最大的蛋白是烟草凝集素家族(Nictaba)的Hav1.采用实时荧光定量PCR技术研究烟草凝集素基因在接种后12 h内的表达量变化,发现其在接种后6 h和9 h表达量最高,随后开始下降.[结论]植物响应病菌入侵是一个复杂过程,鉴定到的差异蛋白中上调幅度最大的是凝集素家族成员之一的Hav1,接种强致病力和无致病力菌株后烟草凝集素呈现类似的表达模式,表明凝集素蛋白可能对病菌入侵后的上游反应发挥作用.     

iTRAQ技术及其在水稻蛋白质组学中的应用研究进展

同位素标记相对和绝对定量技术(iTRAQ)是一种新型的高通量的蛋白质测序技术,其通过与高精度的质谱仪串联,可同时对多达8个样品进行定性与定量分析,测定蛋白范围广泛、检测限低、分析结果可靠、精度高;目前已广泛应用于植物体的结构、功能、表达等方面的研究。水稻是人类的主要粮食作物,也是首个完成基因组测序的谷类模式植物,在蛋白质组水平上研究水稻的生长发育、调控机制具有重要意义。综述了iTRAQ的原理、操作流程和优缺点,重点就iTRAQ技术在水稻组织器官、亚细胞水平、逆境胁迫、激素诱导、突变体等方面的蛋白质组学研究进行了分析,并对iTRAQ技术在水稻蛋白质组学上的应用研究进行了展望。     

猪毛蒿根水浸提液对4种冰草种子萌发和幼苗生长的化感作用

为研究猪毛蒿与其他物种之间的相互影响,该文分析了不同质量浓度(0.05、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mg/mL)猪毛蒿根水浸提液对蒙古冰草(Agropyron mongolicum)、扁穗冰草(Agropyron cristatum)、沙生冰草(Agropyron desertorum)、蒙农杂交冰草(A. cristatum×A. desertorum cv.‘Hycrest-Mengnong’)4种冰草种子萌发和幼苗生长的化感作用。结果表明:1)不同质量浓度猪毛蒿根水浸提液能明显抑制蒙农杂交冰草种子萌发,而对其他3种冰草影响不显著(P0.05)。2)猪毛蒿根水浸提液对4种冰草幼苗生长具有"低促高抑"效应,但大部分与对照相比差异不显著(P0.05)。3)猪毛蒿根水浸提液对4种冰草种子萌发和幼苗生长的化感作用综合效应的强度依次为:蒙农杂交冰草蒙古冰草扁穗冰草沙生冰草,其中对蒙古冰草产生明显的促进作用(P0.05),在0.5、1.0、5.0mg/mL质量浓度处理下对蒙农杂交冰草产生明显的抑制作用(P0.05),说明这2种冰草对猪毛蒿根水浸提液具有更强的敏感性。本研究结果可为荒漠生态系统群落组建和植被恢复提供理论依据。     

干旱地区优良牧草引种种植试验的研究

探索旱作条件下牧草建植技术措施，筛选适合内蒙古西部干旱人工草地种植的优良禾本科和豆科牧草品种、试验结果表明，在本地区建立旱作人工草地、播期应在雨季并采取雨后播种的方式。入选的品种为杂种苜蓿新麦草、蒙古冰草，在灌溉条件下入选品种为杂种苜蓿、新麦草、蒙古冰草、圆柱披碱草、披碱草、苛刻冰草、扁蓿豆。     

无硫复合护色剂处理的干制苹果片中差异蛋白表达的分析

[目的]分析经无硫复合护色剂处理的苹果片在干制后差异蛋白的表达情况。[方法]采用无标记(Label-free)定量蛋白质组学技术对复合护色剂处理的干制苹果片进行蛋白质组学研究,探讨蛋白质组表达水平的差异。所提取的蛋白质样品经酶解、色谱质谱检测分析,用Label-free定性定量软件maxquant(1.5.0.12)结合搜库定性软件Andromeda,对每个样本进行定性定量,通过蛋白质相对定量的比较寻找差异表达蛋白。[结果]与非处理苹果片相比,差异蛋白总数为909个,上调差异蛋白质319个,下调差异蛋白质590个;生物学过程主要集中在代谢过程、细胞过程。分子功能主要在绑定、催化活性、能量代谢等部分。细胞组件主要集中在细胞膜相关的部件。[结论]该研究可为解析复合护色剂处理后干制苹果片中次生代谢物差异的成因及其抑制褐变的蛋白质机制提供参考。     

基于iTRAQ技术对棉花叶片响应化学打顶的差异蛋白质组学分析

【目的】比较化学打顶和人工打顶方式下棉花植株生理变化及蛋白质的差异表达,为化学打顶的作用机理提供理论依据。【方法】以黄河流域大面积推广的冀棉863为试验品种,于2015—2016年设置人工打顶、化学打顶和未打顶3种处理,于7月20日进行统一打顶处理,化学打顶剂为人工喷施,用量为1.125 L·hm~(-2)。打顶处理后定期测定各处理间棉花株高与主茎功能叶内源激素含量。株高测量为子叶节到主茎生长点的高度,使用直尺测量。使用酶联免疫法测定棉花功能叶的生长素(IAA)、赤霉素(GA_3)、脱落酸(ABA)和玉米素核苷(ZR)含量。采用iTRAQ技术对人工打顶和化学打顶处理的打顶后20 d的主茎功能叶进行差异蛋白质组学分析。【结果】与人工打顶的棉花相比,化学打顶处理株高显著高于人工打顶处理,两年试验中分别高11.8%和14.5%,但显著低于未打顶处理,两年试验中分别低6.0%和6.5%,喷施化学打顶剂有效抑制了棉花株高的增长。不同打顶处理对棉花功能叶GA_3含量影响较大,打顶后GA3含量变化为单峰曲线,处理30 d各处理之间达到显著差异,GA3含量为未打顶化学打顶人工打顶,30 d后化学打顶与未打顶处理呈下降趋势,人工打顶处理则在20 d时出现下降趋势,在处理后50 d时各处理GA_3含量无显著差异。2016年IAA含量峰值出现在处理后40 d,化学打顶处理峰值显著低于其他两个处理,2015年3种打顶处理间无显著差异。ABA含量在处理后40 d时达到最大值,未打顶处理峰值显著低于其他两个处理。3种打顶处理的ZR含量无显著差异。化学打顶与人工打顶处理相比,iTRAQ标记方法检测到69个差异表达蛋白,29个上调表达,40个下调表达,其中碳水化合物和能量代谢相关的蛋白多下调表达,降低了植株的长势;与GA调节正相关蛋白多上调表达,增强GA效应。【结论】化学打顶能有效控制棉花株高,对棉花功能叶的GA含量影响较大,化学打顶处理含量显著高于人工打顶处理,与人工打顶处理相比,化学打顶与植物生长发育相关蛋白多下调表达,可能是植株通过降低碳水化合物合成,减少能量代谢,增加GA含量,激活GA效应来实现株高的控制。     

免疫诱导剂处理的黑李叶片蛋白质组学分析

以黑李品种黑宝石李为试材,用免疫诱导剂保康灵1号处理黑李叶片,测定叶片生理生化指标,并进行蛋白质组学分析。结果表明,保康灵1号处理后黑李叶片明显变大,叶面积增加,叶片变厚,叶绿素含量和多酚氧化酶活性增加。叶片横切面显示,诱导剂处理后叶片内栅栏组织、海绵组织和下表皮明显增厚。说明诱导剂处理后黑李叶片内栅栏组织和海绵组织增厚可能是致叶片变厚和叶绿素含量增加的原因。蛋白质组学分析结果表明,共筛选出157个差异蛋白,其中上调蛋白75个(上调1.5倍且P<0.05),下调蛋白82个(下调1.5倍且P<0.05)。GO分类和代谢途径分析结果发现差异上调蛋白主要分布在叶绿体、叶绿体膜和叶绿体基质中,而差异下调蛋白主要分布在叶绿体基质、叶绿体被膜和光系统Ⅰ,共同参与光合作用。综上所述,免疫诱导剂保康灵1号可能通过调节黑李叶片光合作用相关蛋白表达,促进叶片生长发育。     

干旱胁迫对黄土高原4种乡土禾草保护酶活性及膜系统的影响

对黄土高原的长芒草(Stipa bungeana)、白羊草(Bothriochloa ischaemum)、无芒隐子草(Cleistogenes songorica)和冰草(Agropyron cristatum)4个乡土禾草采用盆栽模拟干旱处理,测定不同水分胁迫下保护酶活性,结果表明:4个草种在开始遭受干旱胁迫时,均造成(MDA)质量摩尔浓度增加,O2-的积累,SOD、POD、CAT和APX活性上下波动;在胁迫前期和中期,主要以增强保护酶活性来有效地清除活性氧,抑制膜脂过氧化.4个禾本科牧草都具有一定的抗旱性,随干旱时间持续延长其适应性增强,冰草和白羊草的抗旱性大于无芒隐子草和长芒草.     

干旱及复水对5种观赏草生理特性的影响

【目的】探明干旱及复水对不同观赏草生理特性的影响，为西南地区选择适栽的观赏草种类和丰富观赏草在园林景观中的应用提供依据。【方法】以奶油玉带草、矮丛薹草、金叶石菖蒲、蓝洋茅和兔尾草为试材，采用单因子盆栽控水法，测定干旱时间[1 d(CK)、8 d、16 d和22 d]和复水7 d后5种观赏草的生理特性。【结果】干旱胁迫处理不同观赏草的生理生化指标变化存在差异。叶绿素：干旱处理8～22 d,奶油玉带草和金叶石菖蒲依次为8 d>15 d>22 d,复水7 d较干旱22 d分别增加10.01%和35.50%;矮丛薹草、蓝洋茅和兔尾草分别为15 d>8 d>22 d、15 d>8 d>22 d和15 d>22 d>8 d,复水7 d较干旱22 d分别增加7.46%、2.13%和17.95%。可溶性蛋白：矮丛薹草、金叶石菖蒲和兔尾草均为8 d>15 d>22 d,奶油玉带草为15 d>22 d>8 d,蓝洋茅为22 d>8 d>15 d;复水7 d兔尾草较干旱22 d增加22.27%,奶油玉带草和矮丛薹草分别降低1...     

盐芥叶片应答盐胁迫的蛋白质组学分析

盐芥是研究耐盐机理的模式植物.为从蛋白质水平揭示盐芥响应盐胁迫的分子机制,本研究采用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术对不同NaCl浓度处理7 d的盐芥叶片进行差异蛋白质组学分析.结果表明,盐芥叶片中共鉴定到4607个蛋白质,其中281个蛋白质的表达丰度显著增加,95个蛋白质的表达丰度显著降低.盐胁迫差异表达蛋...     

冰草种质材料抗旱性生理研究

[目的]对两种冰草材料进行抗旱性综合评价,为新疆筛选利用抗旱性强的冰草品种提供理论依据.[方法]采用自然干旱法,对引进塔乌库姆冰草和新疆野生冰草抗旱生理指标进行测定与分析;根据隶属函数法,对其抗旱性能进行综合评价分析.[结果]随着干旱胁迫时间的延长,叶片相对含水量、叶绿素含量降低,而相对电导率、游离脯氨酸含量和各抗氧化酶类活性升高,复水处理后各项指标均有不同程度的恢复.[结论]叶片相对含水量、叶绿素含量、SOD酶活性、CAT酶活性、相对电导率和游离脯氨酸含量在两个品种间存在显著的相关性.引进塔乌库姆冰草抗旱性优于新疆野生冰草.