玉米亲本间蛋白水解酶差异表达分析初探

采用复性电泳技术,研究了杂交玉米洛玉23与亲本间蛋白水解酶在pH 4.5、7.0、8.5条件下的表达差异。结果表明：①杂交F1代和双亲在蛋白水解酶的种类和酶活上差异显著,比双亲多检测到15、16、18、19、26、31、54、73、113 kD 9条新酶带。②45 kD酶带在玉米的叶片和叶鞘中均检测到,40 kD酶带仅在叶片中检测到,可能是跟叶片的发育调控和叶片中众多功能的调控有关。40 kD和45 kD酶带在酸性、中性、碱性条件下均检测到,以pH 8.5时表达最强。③杂交F₁代叶片中的蛋白水解酶在不同pH下酶带表达存在差异,pH 7.0比pH 4.5多检测到16、18、19、31、73 kD 5条新酶带;pH 8.5比pH 7.0多检测到15、54、218 kD 3条酶带,pH 8.5新出现的3条酶带很可能是位于叶绿体或细胞质内的碱性蛋白水解酶,可能参与Rubisco酶的调控。     

Ar~+介导玉米DNA水稻不同pH条件下蛋白水解酶的表达

利用离子束介导技术,对水稻豫粳6号种子进行Ar+照射处理,然后用玉米基因组DNA介导液进行转化处理。采用复性电泳技术对其幼苗叶片在不同pH下的蛋白水解酶瞬时表达情况进行了分析。结果表明,不同pH条件下各处理蛋白水解酶表达存在明显差异。与对照相比,Ar+介导玉米DNA的水稻幼苗叶片在pH 4.5条件下检测到1条129 kD的新酶带,缺失41、97、192 kD的3条酶带;在pH 7.0时检测到1条167 kD的新酶带,缺失1条67 kD的酶带;在pH 8.5条件下缺失1条61 kD的酶带,并且在192~234 kD检测到1条活性较强的亮带区。这表明,Ar+介导玉米DNA的水稻在蛋白质表达水平上产生显著差异,这可能是玉米DNA片段进入受体水稻细胞并引起受体基因表达改变的结果。     

T5代水稻变异株系的AFLP分析和特异片段序列分析

以香稻1号为材料,对64对PstⅠ-MseⅠ选扩引物进行筛选,确定19对引物能扩增出适量且清晰的条带。以19对引物对具有不同表型性状的4种T5代变异株系及其对照进行AFLP分析,结果表明,变异株系基因组较香稻1号发生了明显变化。回收克隆了变异株06-5-114-11-2的p38-114特异片段和06-5-108-11-3的p82-108特异片段,并在NCBI数据库中进行序列比对,结果显示,p38-114片段与序号为NM_001074855.1的mRNA序列相似性为99%,p82-108片段与序号为NM_001061652.1的mRNA序列相似性为100%。     

离子束介导的水稻早熟变异株系AFLP分析

用AFLP分子标记技术对N+离子束介导玉米总DNA获得的2个稳定遗传至第6代的水稻早熟变异株系C(08-5-121-6-1)和D(08-5-121-6-2)进行分析。首先从64对引物中筛选出10对多态性较好的引物,然后用这10对引物对早熟变异株系C和D分别扩增。结果显示,变异株系C、D和阴性对照水稻B(豫粳6号)与阳性对照玉米A(郑单14)之间的AFLP扩增图谱相似率分别为15.7%、16.2%和11.6%,说明变异株系与对照豫粳6号的AFLP扩增图谱存在显著差异。变异株系C和D与阴性对照豫粳6号相比,分别扩增出50条和58条差异带,其中新带分别为25条和35条,缺失带分别为19条和15条,变异株系C和D分别扩增到与阳性对照玉米相一致的目的带6条和8条,说明变异株系C和D基因组DNA与玉米基因组DNA相似性高于对照水稻。     

离子束介导玉米DNA的水稻变异后代AFLP分析

利用离子束介导法将玉米（郑单14）DNA片段转入水稻豫粳6号,经过5年的筛选得到了基本稳定遗传的变异株系。本研究通过对64对AFLP选扩引物的筛选,优选出了18对选扩引物,它们能同时在2个变异株系中扩增出大量的DNA指纹条带,并且同时能扩增出差异带以及“目的带”。用AFLP分子标记初步分析了2个变异株系与对照间的差异,变异株系中出现了新带、缺失带和“目的带”等几种情况,这些DNA水平上的差异,表明离子束介导玉米DNA育成的水稻材料可能已经插入了玉米的DNA。     

玉米F_1代与亲本间的过氧化物酶复性电泳分析

采用复性电泳技术,研究了洛玉23 F1代与亲本间在苗期的叶、叶鞘、种胚和根系等器官的过氧化物酶(POD)表达差异,结果表明:在F1代苗期的叶、叶鞘、种胚和根系等不同器官中均检测到了来自母本和父本的POD互补酶带,这些遗传自双亲的互补酶带可能与F1的杂交优势有关;各器官POD酶谱存在一定差异,总酶活依次为:根系>叶片>叶鞘>胚乳;在胚乳中检测到的部分共有酶带以F1代中的活性最强,说明某些酶带在遗传给后代时其活性可能还存在累加效应。     

N~+介导对水稻幼苗中性蛋白水解酶表达的影响

利用蛋白质复性电泳技术,研究了低能N+注入介导玉米DNA的水稻幼苗叶片和根系中性蛋白水解酶的表达。用能量为25 keV、剂量为3.0×1017N+/cm2的氮离子束对水稻豫粳6号种胚进行照射处理,照射的种子于质量浓度为100μg/mL玉米基因组DNA介导液中进行转化处理,其他处理同时进行,结果表明,各处理均引起水稻幼苗叶片和根系中性蛋白水解酶种类及活性差异表达,叶片与根系中均检测出多条差异酶带,离子束介导玉米DNA的处理中性蛋白水解酶带变化活跃,有新酶带表达,也有部分酶带缺失。说明低能离子束介导远缘大分子DNA引起水稻幼苗蛋白质表达的差异。