抗性不同的烤烟品种在胁迫条件下烟叶的差异蛋白质组学研究

【摘要】：烟草(Nicotiana tobacco L.)是我国重要的经济作物之一，在国民经济中占有重要地位。烟草生产的可持续发展受干旱胁迫的制约，同时受到烟草黑胫病(Phytophthora nicotianae Breda de Haan)的侵害。到目前为止，干旱胁迫和黑胫病菌诱导烟草基因表达，合成特异蛋白质的分子机理还不清楚。本研究应用蛋白质组学研究方法和技术，选用4种不同抗性的栽培烟草品种，分别采用极端干旱胁迫或黑胫病菌接种处理，进行烟草叶片差异蛋白质组学的探索性研究。主要研究进展如下： 1、初步确定了烟草叶片总蛋白提取方法、IPG胶条的pH范围、蛋白质的上样量等实验条件。 2、耐旱栽培烟草品种中烟14移栽45 d后，再经过干旱胁迫12 d后，从蛋白质组表达谱上鉴别出300多个蛋白质点，筛选到52个差异蛋白质点，其中14个表达上调，18个表达下调，15个是诱导新产生的，5个蛋白质点消失表达。经过质谱分析和多种数据库搜索方法鉴定成功42个（19种）蛋白质点，其中：31个（9种）是与物质和能量代谢相关的蛋白；4个（4种）是抗氧化蛋白；3个（3种）是与翻译功能相关的蛋白质；2个（2种）是与信号转导相关的蛋白；2个未知功能蛋白质未分组。 3、干旱敏感型栽培烟草品种中烟100移栽45 d后，再经过干旱胁迫12 d后，从蛋白质组表达谱上鉴别出330多个蛋白质点，筛选到43个差异蛋白质点，其中20个表达上调，10个表达下调，12个是诱导新产生的，1个蛋白质点消失表达。经过质谱分析和多种数据库搜索方法鉴定成功34个（14种）差异蛋白质，其中：28个（8种）是与物质和能量代谢相关的蛋白；4个（4种）是抗氧化蛋白；1个（1种）是与信号转导相关的蛋白；1个未分组蛋白。 4、感黑胫病菌栽培烟草品种小黄金1025假植3周后，接种黑胫病菌孢子处理3 d后，从蛋白质组表达谱上鉴别出260个左右蛋白质点，筛选到38个差异蛋白质点，其中14个表达上调，16个表达下调，6个是诱导新产生的，2个蛋白质点消失。经过质谱分析和多种数据库搜索方法鉴定成功29个（15种）差异蛋白质，其中20个（9种）是与物质和能量代谢相关的蛋白；1个（1种）是抗氧化蛋白；4个（3种）是与翻译功能相关的蛋白质；1个（1种）是与信号转导相关的蛋白；3个（2种）未分组蛋白。 5、抗黑胫病菌栽培烟草品种革新三号假植3周后，接种黑胫病菌孢子处理3 d后，从蛋白质组表达谱上鉴别出400个左右蛋白质点，筛选到39个差异蛋白质点，其中14个表达上调，20个表达下调，3个是诱导新产生的，2个蛋白质点消失。经过质谱分析和多种数据库搜索方法鉴定成功28个（19种）差异蛋白质，其中15个（8种）是与物质和能量代谢相关的蛋白；8个（7种）是抗氧化蛋白；1个（1种）是与信号转导相关的蛋白；2个（2种）抗病防御蛋白；2个未知功能蛋白。 通过分析上述实验结果，可以明确鉴定出的蛋白质绝大多数是参与物质和能量代谢以及与抗性相关，初步探讨了干旱胁迫和黑胫病菌诱导烟草的抗性应答机理。为进一步筛选抗性相关特异蛋白质作为标记性状选育新的抗性烤烟新品种奠定理论基础。

【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S572