辣椒胞质不育系与保持系花药的细胞学和蛋白质组学差异分析

为了解辣椒胞质雄性不育系与保持系花药的细胞学和蛋白质组学差异,以辣椒胞质不育系和保持系花蕾发育的6个不同时期的花药为材料,以石蜡切片于Leica DM1000显微镜下观察其发育过程的差异。然后利用SDSPAGE进行花药蛋白分离,经LC-MS/MS质谱技术和蛋白质组学分析对差异蛋白质条带进行鉴定。结果显示:花粉败育发生在四分体形成以后,与绒毡层细胞的过度液泡化及四分体周围的胼胝质不能解体有关。另外,与辣椒保持系相比,在不育系花药蛋白中有4条差异蛋白质条带(条带1~4)表达量下调,质谱分析后共鉴定出蛋白质68个,其中不重复蛋白质64个。对质谱数据利用UniProt数据库进行搜索鉴定,鉴定出的蛋白质按分子功能归类,涉及催化作用的蛋白质最多有24个;按细胞组分归类,涉及细胞内膜组织的最多有20个。按生物学过程归类,参与代谢过程的最多有24个。这说明在四分体形成以后,胞质雄性不育系花药的物质和能量代谢出现异常,导致绒毡层异常膨大,四分体不能获得物质和能量从而败育。另外,这也充分说明本研究通过蛋白质组学分析鉴定出的差异蛋白质可初步解释胞质雄性不育系与保持系在细胞学上的差异表现。