蛋白质组学在农业中的应用

随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序的完成,植物基因组学的研究重点已经转变为功能基因组学研究。蛋白质组学是后基因组时代——功能基因组学研究的新兴学科和热点领域。本文简要介绍了蛋白质组学产生的背景、蛋白质组学的含义和研究方法。研究方法主要包括以双向聚丙烯酰胺凝胶电泳为主的蛋白分离技术(2-DE)和以质谱(Mass-spectrometry)分析为主的蛋白鉴定技术。本文详细评述了蛋白质组学技术在农业科学研究中的应用,如核不育和细胞质雄性研究,病虫害等生物胁迫蛋白质组学研究,缺氧胁迫、热胁迫、损伤胁迫等非生物胁迫研究、各种突变体研究、组织和细胞器(叶绿体、线粒体等)蛋白质组研究等。最后展望了蛋白质组学在农业科学研究中的应用前景。     

双向电泳技术在园艺植物蛋白质组学研究中的应用

双向电泳技术是蛋白质组研究的核心技术之一,本文对其原理、发展概况、优缺点及其在园艺植物蛋白质组学研究中的应用做了介绍,并对其今后的发展做了展望。     

蛋白质组学在农业生物科学研究中的应用

所谓蛋白质组学,是指围绕蛋白质组,对细胞、组织或者生物体蛋白质组成及其变化规律进行研究的一门学科。利用这种技术,能够进一步掌握生物的生长规律、组织结构。动植物体中都含有大量的蛋白质,其是组织结构的重要组成成分,而蛋白质的生长很大程度上与生物基因的控制有关联性。基于对基因特性的利用,以定向的方式控制蛋白质的形成,这样可以对生物产生的某些重大疾病进行有针对性治疗。同时,蛋白质组学在农业生物科学研究中也得到了广泛应用,不仅能够提升农业种植的效率,而且可以利用蛋白质的特性提高其抗病能力。     

蛋白质组学研究技术及其在烟草科学研究中的应用前景

随着蛋白质组学相关研究技术的飞速发展,蛋白质组学已成为后基因时代生命科学领域研究的热点.对蛋白质组学主要研究技术包括蛋白质的提取、分离、鉴定等技术进行了简要的概述,并对蛋白质组学技术在烟草科学研究上的应用前景进行了展望.     

分级提取蛋白技术在蛋白质组学中的应用

以小鼠急性肝脏氧化损伤为模型,通过采用不同浓度的丙酮对小鼠肝脏蛋白进行分级提取和沉淀,用SDS-聚丙烯酰胺连续密度梯度凝胶电泳(SDS-PAGE)试验寻找差异表达蛋白质。通过试验发现,模型组中水溶性总蛋白、非水溶性总蛋白和膜蛋白总体表达量较空白组均有明显降低,进而对水溶性总蛋白进行的分级提取试验中发现有2个蛋白条带具有显著的差异性。进一步以基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)检测差异蛋白的肽质量指纹,在蛋白质数据库中检索鉴定差异蛋白的种类,经鉴定两种差异蛋白分别为一种未命名蛋白和Cu/Zn超氧化物歧化酶(Cu/Zn superoxide dismutase),为进一步研究其损伤机理奠定基础。通过分级提取蛋白质样品的试验方法,降低了蛋白组学当中蛋白质分离的成本和技术难度,在保证蛋白纯度的同时提高了电泳的分辨率,电泳图中的条带清晰、分明,便于后期进行质谱分析,同时也为蛋白质组学的应用提供了一种新思路和新方法。     

非标记定量蛋白质组学在烟草青枯菌致病性研究中的应用

烟草青枯病是由茄科劳尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的一种毁灭性的烟草种植灾害,可造成烟草的巨大减产。本实验室应用蛋白质组学中的Shotgun技术、非标记质谱定量方法和MA plot等对致病和非致病青枯菌蛋白质进行了生物信息学分析,从蛋白质组水平研究烟草青枯菌的蛋白质结构和功能,为了解其致病机理和防治提供新的方向。本文采用Shotgun技术在非致病性和致病性菌株中分别找到1628和1346个蛋白质,其中287个为非致病性菌株中特有,15个为致病性菌株中特有。对于两种菌株共有的1341个蛋白质用MA plot方法分析得到了163个显著性量变差异,并采用GO富集分析,显示它们主要定位于细胞外(intracellular part)或与糖代谢相关,为进一步揭示青枯菌侵染烟草的生物学机制提供了有力的支持。     

人工老化和自然老化家榆种子的iTRAQ蛋白质组学分析

种子老化是指种子成熟后活力逐渐下降的过程。自然老化是衡量家榆种子耐储藏性的直接指标，但因其过程缓慢，所以在科学研究中常用人工加速老化代替。为了探究人工老化与自然老化在分子机理上的异同，本研究采用iTRAQ(Isobaric tags for relative and absolute quantitation)法分别测定了家榆种子人工老化和自然老化早期的蛋白质，并对两种老化方式中的差异蛋白质数量进行比较。结果显示，人工老化后丰度差异蛋白有79个，自然老化后丰度差异蛋白有102个，这些差异蛋白在GO功能注释和KEGG通路注释上没有显著不同。其中，39个蛋白在人工老化和自然老化中均为差异蛋白且趋势一致，1个蛋白在两种老化方式下丰度变化趋势相反。对两种老化方式中不同的差异蛋白分析发现，39个蛋白仅在人工老化后丰度发生变化，61个蛋白仅在自然老化后丰度变化。对这些不同的差异蛋白进行分析，发现他们的GO功能注释和KEGG通路注释没有显著差异，表明人工加速老化和自然老化具有相似的分子变化谱。     

种子蛋白质电泳在品种纯度鉴定中的应用

近10几年来,随着生化技术的飞速发展及其在农业上的广泛应用,电泳已成为作物品种纯度鉴定的有效手段,它准确、可靠、快速,是今后的发展方向。目前,国外用于品种纯度鉴定的电泳分析技术有两种,即同工酶电泳和蛋白质电泳。在我国,用同工酶电泳技术进行品种的真实性和纯度鉴定已进行了较多的研究,并已用于种子检验工作,特别是用酯酶同工酶和过氧化物同工酶鉴定水稻三系及杂交种、玉米杂交种及自交系已取得一定成果。但是,利用种子蛋白质电泳技术进行品种纯度鉴定工作在我国还没有开展。现就蛋白质电泳的基本原理及国外近年来蛋白质电泳在品种鉴定上的研究应用概况予以综述,以便使该项技术尽快在我国得到应用。     

泛素化修饰及其在植物蛋白质组学中的研究进展

泛素化修饰是真核生物中一种重要的蛋白质翻译后修饰,几乎参与调控细胞内所有重要的生命活动过程。近年来,随着泛素化蛋白质富集技术和质谱技术的不断发展,泛素化蛋白质组学研究取得了重大进展。目前泛素化蛋白质组学研究多集中在动物和酵母中,而在植物中开展的相对较少。为了总结植物中泛素化蛋白质组学的最新研究成果,本文对泛素化修饰、质谱法鉴定泛素化位点、泛素化蛋白的富集方法及泛素化蛋白质组学在植物光调节、激素处理和逆境胁迫条件下的应用研究进行综述,为泛素化修饰在植物领域的最新研究提供理论基础。     

蛋白质组学研究技术进展及其在烟草科学研究中的应用前景

随着蛋白质组学相关研究技术的飞速发展,蛋白质组学已成为后基因时代生命科学领域研究的热点。本文对蛋白质组学主要研究技术包括蛋白质的提取、分离、鉴定等技术进行了简要的概述,并对蛋白质组学技术在烟草科学研究上的应用前景进行了展望。     

2D-DIGE蛋白质组技术体系及其在植物研究中的应用

蛋白质组技术是植物基因功能鉴定和分析的强有力工具.经典的双向电泳技术是蛋白质组研究的核心技术,但差异蛋白质组分析使其具有更大的挑战性,因此在蛋白质水平的基因表达的定量分析研究需要更高灵敏度和更宽动力线性范围的技术.双向差异凝胶电泳(two dimension difference gel electrophoresis,2D-DIGE)是一种新出现的荧光标记的定量蛋白质组学技术,比经典的2-DE具有更高的动力学范围和灵敏性.该方法通过引入内标使得多个样品在一块胶上分离,进而减少了实验条件不一致引起的误差.2D-DIGE结合质谱、生物信息学及高可信度的统计分析使得成功地定量、鉴定植物蛋白质成为可能.本文综述了2D-DIGE蛋白质组学的基本原理,实验方法,2D-DIGE蛋白质组的优缺点和可能解决的方法,以及该技术体系在植物研究中的应用.     

水稻蛋白质组学研究进展与展望

综述了国内外学者对水稻组织器官发育的蛋白质组学、水稻亚细胞水平结构的蛋白质组学、水稻环境胁迫应答过程的比较蛋白质组学、水稻突变体的蛋白质组学、激素诱导的蛋白质组学和水稻蛋白质组学的生物信息学研究的成果,并对水稻蛋白质组学研究进行了展望,以期为进一步开展水稻蛋白质组学研究提供参考.     

药食同源莲子的应用研究进展

莲子营养价值丰富,既可药用又可食用,为"药食同源"产品之一。自古以来,莲子都是人们喜爱的滋补品,不仅补益效果佳、来源方便,还可以根据不同的搭配制作出多种类型的莲子保健产品。随着研究的深入,莲子的应用范围日益广泛,已渗透到中医药、保健食品开发、日化用品研发中,且市场开发前景巨大。     

生物质谱技术研究进展及其在蛋白质组学中的应用

随着蛋白质组学的快速发展,生物质谱技术在蛋白质组学中的应用不断深入,逐渐成为这一领域的核心技术。为系统揭示生物质谱技术在蛋白质组学中的具体应用。本文综述了生物质谱仪器的快速发展和其在蛋白质鉴定、翻译后修饰和蛋白质定量分析等方面的应用和研究进展。生物质谱技术的进步加快了蛋白质组学研究的进程,但样品的复杂性和庞大数据的处理是生物质谱技术面临的不可避免的挑战。相信随着生物质谱技术的不断完善和改进,必将会在蛋白质组学研究中发挥更加重要的作用。     

种子蛋白质组的研究现状与展望

随着蛋白质组学技术的日趋成熟,种子蛋白质组的研究正由定性向精确定量的方向发展。该文综述了种子蛋白质组的研究进展,主要介绍了种子保存,特别是种子脱水耐性的相关蛋白质的研究;种子发育过程中蛋白质组的变化;种子休眠和萌发的相关蛋白质组的变化;亚细胞差异蛋白质组以及环境因子对种子蛋白质组的影响,并展望了种子蛋白质组的研究方向。     

差异蛋白质组学技术及其在园艺植物中的应用

差异蛋白质组学是蛋白质组学研究的一个重要内容,简要介绍了差异蛋白质组学产生的意义、背景以及研究方法。差异蛋白质组学主要包括双向聚丙烯酰胺凝胶电泳、质谱技术和生物信息学等研究技术,在园艺植物研究的诸多方面得到应用。