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.     

大豆种子蛋白质组样品制备方法研究

以中黄13大豆成熟种子为材料,采用苯酚甲醇醋酸铵法、三氯乙酸丙酮法和尿素硫脲法进行了蛋白质初提与复提,并利用纳升级液相色谱串联质谱技术(Nano LC-MS/MS)分析比较了尿素硫脲法初提和尿素硫脲法初提后苯酚甲醇醋酸铵法复提的样品,以及一维电泳预分离的尿素硫脲法初提样品,旨在构建能有效提高蛋白质提取率和鉴定率的样品制备方法。结果表明:尿素硫脲法初提结合苯酚甲醇醋酸铵法复提的蛋白得率最高,分别达到29.18%与4.08%;尿素硫脲法初提与尿素硫脲法初提后苯酚甲醇醋酸铵法复提样品中共鉴定到2 246个蛋白质组,初提和复提样品之间差异十分明显;每次独立制备的尿素硫脲法初提样品平均可鉴定到1 167个蛋白质组,经一维电泳预分离后平均可鉴定到1 868个蛋白质组。研究表明,采用适当的蛋白质样品制备和预分离方法,能有效提高大豆种子蛋白质的提取率和鉴定率。     

适用于大豆叶片蛋白质组分析的双向电泳最佳条件研究

针对大豆叶片中蛋白含量较低,含有大量色素、酚类、醌类等次生代谢产物干扰蛋白质双向电泳分离效果的问题,以大豆叶片为材料,对样品制备、蛋白质裂解液组分、等电聚焦(IEF)参数等条件进行研究.结果表明:采用TCA/丙酮法提取大豆叶片总蛋白,裂解缓冲液为9 mol·L-1尿素,2 mol·L-1硫脲,4%CHAPS.100 mmol·L-1DTT,0.5%Bio-Lyte,IEF等电聚焦条件为24 000Vh时,2-DE图谱分离到的蛋白点效果最好.初步建立了一套适用于大豆叶片蛋白质组分析的双向电泳(2-DE)体系.     

大豆胞囊线虫胁迫下大豆根部蛋白质差异表达分析

为建立大豆根系响应大豆胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe,soybean cyst nematode,SCN)胁迫的差异蛋白图谱,从分子水平探索大豆抗SCN的抗病机制,本研究以抗大豆胞囊线虫3号生理小种的哈尔滨小黑豆和感病材料辽豆10号的杂交后代为材料,利用双向电泳技术,对SCN胁迫下的大豆根系进行差异蛋白质学分析。结果表明:SCN胁迫下,抗、感池材料蛋白表达发生了变化。双向电泳共检测到400余个蛋白点,抗病池材料中有3个蛋白点表现为含量上调3倍以上,9个蛋白点表现为含量下降3倍以上,抗病池中特异表达的蛋白点有6个,感病池中特异表达的蛋白点有10个。其中的16个蛋白点被鉴定,它们分别参与了植物自身的防卫反应、能量代谢、细胞信号传导和转录调控等多个生理生化过程。这些上调或下调的蛋白都是复杂的蛋白调控网络中的一部分,在植物的抗病反应中协同起着重要作用。     

适于蛋白质组研究的大豆种子蛋白双向电泳技术的改进

以大豆种子为材料,通过对样品制备、电泳条件以及染色方法等关键步骤进行改进,在大豆种子蛋白分析研究中获得了质量较高的双向电泳图谱,为大豆种子蛋白质组研究提供一较好的实验方法.     

大豆生态研究 Ⅲ 野生大豆(G. soja)与栽培大豆(G. max)光周期效应的比较研究

通过长日照(18小时)短日照(8小时)方法,比较研究相同原产地(25°44′N)野生大豆与栽培大豆的光周期效应。(1)大豆出苗8天内即有明显光周期效应,(2)在短日照下,野生大豆光照阶段长度9—12天,栽培大豆3—6天,野生大豆从出苗到0.9复叶,栽培大豆从出苗到真叶期间通过光照阶段。(3)大豆光周期效应不仅制约开花,且制约能否结荚与成熟,(4)讨论了由野生大豆进化为栽培大豆光周期效应特性的变化趋向。另外,野生大豆光周期效应的强度,低纬度的高于高纬度的,同纬度低海拔的高于高海拔的。     

聚乙二醇胁迫下茶树叶片的蛋白质组分析

应用差异蛋白质组学方法分析了铁观音茶树幼苗在聚乙二醇(Polyethylene Glycol,PEG)胁迫下叶片蛋白质组的变化。对18个蛋白质点在PEG胁迫下的变化特点进行了分析,并对有差异表达的16个蛋白质点进行了质谱分析,共鉴定出14个蛋白质点,代表了10种不同的蛋白,其中5个点是同一个蛋白(1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基,RubisoLSU),另9个蛋白是PEG胁迫响应蛋白,包括光合系统II23kDa多肽、叶绿体伴侣蛋白21(ch-Cpn21)、磷酸丙糖异构酶(TPI)、三磷酸腺苷合酶β亚基、S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS1)、磷脂酰乙醇胺结合蛋白(CEN)、新生多肽相关复合物α亚基(α-NAC)、20S蛋白酶体α亚基(PAE2)、翻译起始因子5A(eIF5A)等,这些蛋白质分别参与了叶绿体组成、糖代谢、能量代谢、硫代谢、蛋白质代谢、信号转导、基因表达调节和细胞程序性死亡等生命活动过程。     

大豆异黄酮提取条件和大豆蛋白质分离工艺研究

以豆粕为原料,以总大豆异黄酮为目标产物,用正交试验设计研究了用乙醇提取大豆异黄酮的较优条件,70%(V/V)乙醇,固液比(豆粕:溶剂)1:10(W/V),70℃下提取3次,每次回流时间1.5h.在室温下,采用盐析和等电点沉淀工艺分离除去提取液中的大豆蛋白质.试验表明,pH值在4.1±0.1下,加入3.0%(m/v)的ZnCl2,大豆蛋白质的分离除去率最高.     

大豆在暗诱导条件下差异表达cDNA文库的构建及分析

大豆属于短日照植物,其生长发育对光周期反应非常敏感,这一特性严重阻碍大豆品种的适应性,是制约大豆单产提高的关键因素.本研究的目的是在细胞分子水平上从基因差异表达的角度研究短日照光周期诱导开花和衰老过程中基因转录物丰度的变化,从而探索大豆叶片感受日长变化诱导开花和衰老的复杂机制.利用抑制性消减杂交技术(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)成功构建了短日照诱导的大豆光周期敏感品种‘东农L13‘叶片中差异表达的cDNA消减文库,从文库中一共筛选到738个克隆,通过反向Northern杂交,从中得到148个克隆并测序,它们代表76个不同基因的非重复序列ESTs.利用BLAST在GenBank数据库进行序列相似性比对,功能分析表明这些基因与植物的转录、信号转导和细胞凋亡的调控,解毒和防卫,大分子降解细胞壁修饰的合成代谢等多种植物的生理生化功能相关.本研究为揭示短日照诱导大豆开花和加速衰老的作用机理提供依据.     

多环境条件下大豆蛋白质含量稳定性QTL分析

为定位大豆蛋白质含量稳定性QTL,从而为培育高蛋白大豆品种提供依据,本研究利用源自美国大豆Charleston和中国品种东农594杂交获得的147个株系组成的重组自交系群体,利用三种生态环境下三年数据估算的Shukla稳定性方差对大豆蛋白含量进行了遗传和QTL分析。结果表明,利用复合区间作图法（CIM）检测大豆蛋白稳定性QTL得到2个QTL,分别为qPRO1-1和qPRO17-1,位于连锁群A1和L上,贡献率分别为4.70%和5.73%,共解释10.43%的表型变异。利用混合区间作图法MIM检测到2对上位性QTL,互作染色体为A1×G和A1×A2,上位效应分别为0.19**和-0.22,贡献率为12.82%和17.42%,共解释30.24%表型变异。本实验分析多个环境下的数据,考虑到了QTL 与环境的互作效应,在三种环境条件下分析QTL,检测到了在不同环境下可以稳定出现的QTL位点。控制大豆蛋白含量的QTL位点,都表现出明显的上位性效应和GE互作效应。其中稳定性较好的QTL和公共图谱上定位的调控大豆蛋白质含量的QTL prot 1-7、cq oil003、oil8-1, prot 17-5、prot 2-1、prot 12-1等在区间上一致。     

不同铁效率大豆品种叶片和根系超微结构的比较研究

采用盆栽试验方法研究了施用螯合铁肥(Fe-EDDHA)对不同铁效率大豆V4期叶片及根系超微结构的影响。结果表明:铁敏感品种缺铁处理下植株矮小且叶片发黄,而铁高效品种缺铁条件下植株稍小但叶色差异不大。两种处理下铁高效品种的叶绿素SPDA值无显著差异,铁敏感品种在缺铁条件下叶绿素SPDA值显著小于补铁条件下,也显著小于铁高效品种。铁敏感品种叶肉细胞中叶绿体和线粒体数量在两种处理下差异不大,但铁敏感品种缺铁处理下叶绿体不饱满呈长梭形且其中淀粉颗粒形状扁平,含量较少;铁高效品种在两种处理下线粒体和叶绿体数目差异不大,但总体上在补铁处理下叶肉细胞中淀粉颗粒的含量较高、颗粒较大。铁敏感品种根系细胞缺铁处理下形状不规则,细胞壁严重变形,原生质破裂外流且分布不均,细胞核及大部分细胞器有解体现象,而补铁处理下细胞结构则保持规则完整;铁高效品种在两种处理下根系细胞均规则完整,但补铁处理下原生质体浓厚且内含物较丰富。由此说明:缺铁胁迫对不同铁效率大豆品种植株大小、叶色、细胞超微结构都有影响,只是铁敏感品种受缺铁胁迫影响更大,而铁高效品种可能有较完善的耐低铁机制所以受缺铁胁迫影响较小。     

大豆应答逆境胁迫的蛋白质组学研究进展

文章对近年来国内外科研人员应用蛋白质组学技术研究大豆应答逆境胁迫的相关成果进行总结归纳,综述了大豆抗逆蛋白质组学研究的最新进展,并对大豆抗逆蛋白质组学研究今后的发展方向进行了展望,以期为进一步开展大豆抗逆蛋白质组学研究提供参考与借鉴。     

大豆花叶病毒保存方法的比较研究

利用2个株系的4份大豆花叶病毒分离物在低温冰箱(-40℃)、超低温冰箱(-80℃)和液氮(-196℃)3种保存方法下,保存3个月、8个月和15个月,接种感病品种南农1138-2,测定感病后的发病率和病情指数,以寻求适合SMV长期低温保存的方法方差分析结果表明:二指标在保存方法、保存时间、分离物及各种交互作用上均表现显著差异。保存3个月时,3种保存方法均可保持SMV的高发病率和病情指数;保存8个月和15个月时,低温下SMV分离物的发病率和病情指数因来源株系不同而不同,超低温和液氮下的发病率和病情指数均较高,分别可达90.0%和75.0%以上。因此,-80℃超低温和-196℃液氮可以作为SMV较长时期保存的方法,-40℃低温保存通用性差,不适宜长期稳定保存。     

不同施氮水平下大豆反射光谱预测叶片氮含量模型

通过分析不同施氮水平下大豆叶片氮含量与叶片光谱反射率之间的关系,确立了大豆叶片氮含量的敏感波段及预测方程.结果表明:在 530、550、890和930 nm 4个波段的光谱反射率与大豆叶片氮含量的相关性达显著或极显著水平.通过4种植被指数的比较,NDVI的R2最大,RMSE最小.筛选得到回归方程:Y= -323.214×NDVI2 (890,530)+469.9307×NDVI (890,530)-165.021,该模型适用于不同生育期大豆叶片氮含量的预测.     

不同磷素水平下大豆叶片超显微结构的观察

利用筛选获得的表现稳定的磷高效基因型和磷低效基因型大豆品种各4个为材料,在不同供磷水平条件下培养至盛花期,取大豆生长点以下第二片复叶中间叶进行超微结构观察。结果表明:无论磷高效还是磷低效基因型品种随着施磷量的增加,叶片上单位面积气孔数目、气孔大小以及气孔开度均有所提高。在低磷处理下,磷高效基因型品种的气孔大小小于磷低效基因型品种,但气孔开度大于磷低效基因型品种,磷高效基因型品种低磷处理及中磷处理的单个叶肉细胞内叶绿体数量显著高于磷低效基因型品种,而高磷处理单个叶肉细胞内叶绿体数量则显著低于磷低效基因型品种。磷低效基因型品种随着磷肥施入量的增加,叶绿体的数量有所增加,且叶绿体形态较规则。对于磷高效基因型品种而言,高量的磷肥对叶绿体可能有一定的毒害作用,叶绿体破坏较为严重。因此,针对不同磷效基因型大豆合理地施用磷肥能有效改善叶片气孔及叶绿体的超微结构,提高大豆叶片光合作用的执行功能。     

植物响应逆境胁迫的比较蛋白质组学研究进展

绿色植物在生长过程中遭遇的环境胁迫包括非生物胁迫(如干旱、高温、低温、高盐、营养)和生物胁迫(如病虫害)两大类。本文对植物响应上述逆境胁迫的比较蛋白质组学研究进展进行概述,并展望植物抗逆蛋白质组学的研究前景。     

臭氧胁迫对不同敏感型水稻叶片伤害的比较研究

【目的】研究臭氧胁迫下不同敏感型水稻叶片表观响应特征,为耐性水稻品种的选育提供参考。【方法】利用自然光气体熏蒸平台,以23个水稻品种或株系为供试材料,臭氧设置室内对照(10 n L/L)和高臭氧浓度(100 n L/L)两个处理。采用组内最小平方和动态聚类方法,根据供试材料地上部最终生物量对高浓度臭氧的响应从小到大依次分为A、B和C 3个类别,研究臭氧胁迫下不同敏感类型水稻叶片伤害指数(LBS)特别是顶3叶叶色值(SPAD值,土壤、作物分析仪器开发)的动态响应及其与最终生长量变化的关系。【结果】臭氧胁迫使A、B和C 3类水稻成熟期地上部生物量平均分别下降19%、39%和52%,后两者降幅达极显著水平。臭氧处理水稻的LBS随生育期推移呈明显的增加趋势,但不同敏感类型水稻间均无显著差异,各测定时期表现一致。与对照相比,臭氧胁迫使不同测定时期的叶片SPAD值显著下降,降幅随熏蒸时间延长和叶位下移明显增加。全生育期平均,臭氧胁迫使所有供试材料倒1叶、倒2叶和倒3叶SPAD值分别下降11%、18%和30%,均达极显著水平。与此不同,臭氧胁迫对叶片SPAD值的影响不同水稻类型间无显著差异,不同测定时期趋势相同。相关分析表明,尽管臭氧胁迫水稻成熟期地上部生物量的响应与部分测定时期LBS存在一定的相关性,但其与所有测定时期叶片SPAD值变化的相关性均不显著,不同叶位趋势一致。【结论】在本研究条件下,臭氧熏蒸叶片的伤害指数和SPAD值的响应均不宜作为水稻生长对臭氧耐性程度的评价指标。     

不同播期处理对大豆品系脂肪含量的影响

以3个大豆品系为材料,研究了不同播种期对各品系脂肪含量的影响.结果表明:3个品系不同播种期的脂肪含量、籽粒产量不同,品系与播期互作对脂肪含量影响差异不显著.不同年际间对品系辽95045脂肪含量影响较小,对辽93042、辽95024影响较大.在大豆高油品种推广应用上应注重对脂肪含量遗传性稳定品系的利用,配套高油大豆栽培技术.     

玉米穗上叶性状在不同密度处理下的数量遗传研究

以中单909的两个亲本郑58和HD568构建的重组自交系为材料,对不同种植密度下穗上叶性状进行遗传特性剖析。通过P_1、P_2以及RIL3个世代联合分析发现,环境对穗上叶性状的表型有着显著影响,不同种植密度对穗上叶的表型呈现一定的规律,穗上叶性状的广义遗传力均较高。对穗上叶叶面积进行联合分离分析发现,在中、高密度下两个环境的遗传模型一致,均符合E-9模型;在低密度下两个环境分别符合E-9和F-1模型,说明穗上叶叶面积的最优遗传模型是两对具有抑制性的主基因和多基因控制的加性遗传模型,但会受到密度效应的影响,不同密度下遗传模型的差异在后代育种中具有重要的指导作用。