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转TrxS基因啤酒大麦种子蛋白质组学分析

景晓东  
【摘要】:啤酒大麦籽粒蛋白质含量的高低及其在制麦过程中代谢速率的快慢是决定其酿造品质优劣的关键。本文首先以转外源TrxS基因啤酒大麦株系Franklin及Harrington(分别以F、H表示)的种子为试验材料,利用分步提取法分析转基因及对照株系在籽粒萌发前后胚乳贮藏蛋白组分的含量变化,以及利用SDS-PAGE技术寻找差异表达蛋白,试图从蛋白组学角度探索导入外源TrxS基因对啤酒大麦种子萌发速率的影响及对其品质改良方面的可行性;其次,以2个转TrxS基因啤酒大麦矮化株系H-7-5-14-2和H-7-5-14-5为试验材料,以转基因正常株系及非转基因H-CK为对照,在对其花后15d成熟植株株高农艺表型进行统计分析的基础上,采用传统TCA-Ac法提取转基因矮化株系H-7-5-14-2的种子及幼苗(三叶期)叶片总蛋白(以H-CK为对照),通过双向凝胶电泳技术对其表达谱分别做了初步研究。主要研究结果如下: 1.对成熟期及萌发期种子贮藏蛋白的含量测定结果表明,转TrxS基因株系种子胚乳内总蛋白及贮藏蛋白组分的含量与非转基因对照间无显著差异;萌发2d时,转基因株系胚乳中总蛋白迅速分解、含量下降,球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量变化趋势与总蛋白类似,含量迅速下降(个别株系有例外),清蛋白含量上升,并与对照间达极显著水平。 2.供试株系籽粒萌发前后胚乳内贮藏蛋白组分SDS-PAGE图谱显示:(1)清蛋白图谱中,籽粒萌发2d时,高分子量条带数减少,相应低分子量约10-16 kD处的蛋白条带数目增加;(2)球蛋白图谱中,F株系籽粒未萌发时,在66.2-94.0 kD和35.0-45.0 kD之间各有一条表达量明显不同的蛋白条带;H-CK籽粒萌发2d时,在靠近66.2 kD下方及45.0 kD上方各有一蛋白条带发生降解,在其相应各转基因株系中未能看到这一变化;(3)醇溶蛋白图谱中,F、H-CK与其各自转基因株系相比,在35.0-45.0 kD之间均出现一条特异表达的蛋白条带,籽粒萌发2d时,该条带未见降解;(4)谷蛋白图谱中,籽粒萌发前后,各株系均未见有明显差异表达的条带,且各泳道所分离出来的蛋白条带数目有限。 3.田间统计分析结果显示,2个矮化株系的株高与对照相比,分别降低了17.25cm和16.63cm,且都达到极显著水平。此外,矮化株系H-7-5-14-2及其非转基因对照H-CK的种子及三叶期叶片总蛋白2-DE图谱显示,二者之间存在一些差异表达蛋白点,而且个别蛋白点的表达呈现出极显著差异。


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