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甘蓝型黑、黄籽油菜种皮蛋白质差异表达研究

万华方  
【摘要】:相同遗传背景下甘蓝型黄籽油菜具有黑籽油菜所不能比的一些优良性状:种皮较薄、没有色素积累或色素积累很少、种子含油量高且油质好、饼粕蛋白质含量高、纤维素和多酚含量低及饲料利用价值高。 从甘蓝型黄籽油菜初次选育到现在经历了几十年的时间,然而甘蓝型黄籽油菜的黄籽性状遗传不稳定这难题还没有得到很清楚的阐述。它一直阻碍着甘蓝型黄籽油菜的育种进程。为此,各国育种专家及相关领域的学者从遗传学、生理生化及分子生物学的角度研究了甘蓝型黄籽油菜的遗传学行为、种皮结构、种皮色素种类和透明种皮基因及与色素合成代谢过程相关的某些酶的编码基因。 甘蓝型油菜和拟南芥(?)同属十字花科(Cruciferae)植物,种皮色素的合成可能具有相似性。在拟南芥中,鉴定得到了一系列透明种皮基因(transparent testa genes),这些基因的突变会影响到种皮色素类黄酮合成过程中的相关酶及其调控因子和一些色素转运蛋白的合成,引起拟南芥种皮色泽突变。然而,至今还没有人研究可能与甘蓝型黄籽油菜种皮成色机理相关的蛋白质。为此,本研究探讨了甘蓝型黑(L1)、黄籽(L2)油菜在相同发育时期、它们各自不同发育时期的种皮蛋白的表达差异及甘蓝型黄籽(混合样)、黑籽(混合样)油菜几个特异蛋白的质谱鉴定。主要研究结果如下: 1.研究了常用于植物蛋白组分析的制样方法在甘蓝型油菜种皮蛋白制样上的应用。结果表明,只有丙酮/三氯乙酸沉淀法适于甘蓝型油菜种皮蛋白的制样。 2.SDS-PAGE图谱表明,L1、L2处在相同的发育时期时,它们的蛋白质表达在质和量上都存在着差异,但受分辨率所限,SDS-PAGE图谱所能提供的蛋白质谱带较少,而且这些谱带不能提供有关于差异谱带或特异谱带更多的信息以便研究这些蛋白或多肽的相关性质,不能为研究近等基因系甘蓝型黄、黑籽油菜种皮成色机理的差异提供足够的依据。 3.对处在相同发育时期的近等基因系黑籽(L1)、黄籽(L2)油菜种皮蛋白进行了双向电泳实验,用ImageMaster~(TM) 2D Platinum软件对图谱进行了比较。双向电泳比单向能检测到更多的蛋白质。分析双向电泳图谱发现,油菜种皮蛋白多分布于MW10-105kD,没有检测到分子量极高的蛋白质点或者蛋白质多肽。由于受IPG胶条(pH3-10)的限


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