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《西北农林科技大学》 2010年
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陕农138小孢子不同发育时期差异蛋白质组比较分析

杨华瑞  
【摘要】: 小麦是世界上最重要的农作物,也是我国仅次于水稻的主要的粮食作物。小麦花药培养的研究与利用是大幅度提高小麦育种效率的重要途径,但花药培养过程中愈伤组织诱导率及成苗率较低,则一直是花药培养技术发展的瓶颈。为了更好地利用小麦花药培养技术为农业发展服务,应加强对小麦花药培养力的基础性研究。 大量研究表明,小麦花药离体培养的最佳接种时期是小孢子发育在单核中晚期,这一时期的花药培养出愈率最高。而目前,前人的研究都是通过花药培养对比试验,统计出愈率等方法得出的结果,未能从蛋白质水平上解释其原因。有鉴于此,本实验以探索小麦花药培养在小孢子单核中晚期出愈率较高的原因,探求小麦花药发育过程中的蛋白质代谢机理,以期找到这一时期与小麦花药培养力有关的蛋白。 本研究选用经过小麦花药培养选育而成的陕农138品种为试验材料,采用蛋白质组学技术,对其小孢子发育在单核早期,单核中晚期和双核期三个时期的全蛋白质组进行了系统深入的研究。 主要研究结果与讨论如下: 1.利用SDS-PAGE电泳对其小孢子发育在单核早期,单核中晚期和双核期三个时期的全蛋白电泳谱带进行了分析。结果表明:小孢子发育到双核期时出现2条明显的条带或表达丰度大的条带,其分子量分别为50.7kDa,48.2kDa,而这两条带分别在单核早期和单核中晚期单独出现。 2.利用双向电泳技术对其小孢子发育在单核中晚期和双核期两个时期的全蛋白电泳图谱进行了分析,结果表明:(1)在等电点(pI)4-7之间均可识别约450个以上清晰的蛋白质点,检测到差异点26个,其中单核中晚期11个,双核期15个。在单核中晚期11个差异点中,5个在小孢子单核中晚期表达而发育到双核期时消失,6个在双核期表达量明显减弱。在双核期15个差异点中,5个在小孢子单核中晚期消失而发育到双核期时得到重新表达,10个在双核期表达量明显增强。(2)两时期在双向电泳和单向电泳中表达的蛋白质按MW分布情况十分相似,并且蛋白质点差异显著,更近一步证明了单向电泳结果的可靠性。 3.选取了14个差异表达的蛋白质点,通过基质辅助激光解吸分离飞行时间质谱进行肽指纹图谱分析(MALDI-TOF-MS),并利用Mascot软件在NCBInr数据库搜索,鉴定出了11个蛋白质点,另3个蛋白质点未得到有意义的鉴定,11个蛋白质点分别被鉴定为UDP-葡萄糖焦磷酸化酶、叶绿素抗体结合蛋白、pentatricopeptide重复蛋白PPR566-6、半胱氨酸蛋白酶抑制剂、泛素、2个蛋白质点被鉴定为S-腺苷-L-半胱氨酸水解酶、2个假定蛋白及2个放养增强蛋白。鉴定的蛋白质点其功能涉及到物质能量,糖代谢,蛋白质降解,细胞防卫等代谢过程,小麦花药发育的发生很可能与这些蛋白质的代谢体系相关。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S513.1

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【参考文献】
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