红麻蛋白质组2-DE建立及不育系和保持系差异蛋白分析

【摘要】： 红麻(Hibiscus cannabinus L.)为锦葵科木槿属喜温短日性一年生草本韧皮纤维植物,具有耐环境胁迫能力强、适应性广、纤维产量高、品质好等特性。 本研究以红麻细胞质雄性不育系L23A与保持系L23B为实验材料,选择花发育3个不同时期,在幼蕾、大蕾、开花3个时期,取周边功能叶为材料。通过生理生化指标测定以及差异蛋白组学分析,旨了解红麻不育系L23A与红麻保持系L23B之间的差异,揭示红麻不育的分子机理系。本研究获得以下结果: 1.比较了红麻不育系L23A与保持系L23B在幼蕾、大蕾、开花3个不同发育时期的游离脯氨酸含量。处于三个不同时期的游离脯氨酸的含量有较大的变化,幼蕾含量最高,不育系L23A高于保持系L23B;三个时期可溶性糖含量基本稳定,变化趋势不大,保持系L23B略高于不育系L23A的含量;三个不同花的发育过程中可溶性蛋白质含量,随着雄花蕾的发育,不育系L23A与保持系L23B总体趋势呈现下降的趋势,保持系L23B可溶性蛋白质含量略高于不育系L23A。 2.红麻蛋白质提取体系的建立,红麻叶片采用TCA-丙酮法比苯酚抽提法提取效率高且蛋白点明显增加;往蛋白质干粉的裂解液中增加硫脲后可以获得更多的差异点;对第二向的胶分别进行染色,考马斯亮蓝G-250比R-250以及银染色方法更适合,虽然银染灵敏最好,但可重复性较差;确定了最适上样量为300μg。利用PDQUEST软件进一步对双向电泳产生的2-DE蛋白质图谱进行比较分析,结果较为理想,为红麻蛋白质组学的研究奠定实验基础。 3.比较了红麻不育系L23A与保持系L23B蛋白差异点,通过MALDI-TOF-MS/MS串联质谱分析了红麻不育显著相关的12个蛋白点,其中6个蛋白点得以鉴定,这6个蛋白点不育系均表现为下调。6个与红麻不育有关的蛋白质及其功能如下:1个Rubisco或其大亚基,为所有光合生物进行光合碳同化的关键酶;2个Rubisco活化酶,为广泛存在于光合生物中调节Rubisco活性的酶;1个转录因子;1个苹果酸脱氢酶,为参与柠檬酸循环过程的关键酶;1个核糖体蛋白,与核糖体RNA构成核糖体。 本研究所获得的结果,可为进一步利用基因工程技术培育红麻不育系奠定理论基础。