小麥葉色突變體的蛋白質(zhì)組學(xué)及相關(guān)基因的表達(dá)研究.pdf

1、本研究以空間環(huán)境誘變創(chuàng)制的小麥葉色突變體Mt6172及其野生型邯6172(H6172)為材料,采用蛋白質(zhì)組學(xué)及基因表達(dá)調(diào)控分析方法,探索Mt6172葉色突變的分子機(jī)理。主要研究?jī)?nèi)容包括：
　?、庞酌缛~片總蛋白2D-DIGE分析和質(zhì)譜鑒定結(jié)果表明,突變體Mt6172及其野生型H6172存在62個(gè)差異蛋白點(diǎn),其中50個(gè)表達(dá)下調(diào),12個(gè)表達(dá)上調(diào)。這62個(gè)差異蛋白點(diǎn)可以分為29類,11個(gè)功能群。主要包括光系統(tǒng)I、光系統(tǒng)II、NAD(P)H

2、脫氫酶復(fù)合體、ATP合成酶、卡爾文.本森循環(huán)和抗氧化機(jī)制的部分組成亞基或組裝蛋白。其中有87.1％的差異蛋白質(zhì)定位于葉綠體,并且有64.5％參與光合作用。
　?、朴酌缛~綠體蛋白2D-DIGE分析和質(zhì)譜鑒定結(jié)果顯示,突變體Mt6172及其野生型H6172存在54個(gè)差異蛋白點(diǎn)。其中34個(gè)下調(diào),20個(gè)上調(diào)。這些葉綠體差異蛋白可分為37類,15個(gè)功能群。主要包括光系統(tǒng)I、光系統(tǒng)II、細(xì)胞色素b6f復(fù)合體、ATP合成酶和NADPH脫氫酶復(fù)合

3、體的部分組成亞基或組裝蛋白。其中有51.9％的差異蛋白參與光合作用,并且有40.7％定位于葉綠體類囊體膜的光反應(yīng)途徑。此外,通過(guò)多次改進(jìn)優(yōu)化實(shí)驗(yàn),建立了一種小麥葉綠體分離和葉綠體蛋白提取方法。
　?、欠治鋈~綠體差異蛋白中的13個(gè)定位于類囊體膜上的光反應(yīng)蛋白基因的表達(dá)調(diào)控模式,發(fā)現(xiàn)在正常光周期下,幾乎所有光反應(yīng)蛋白基因在突變體中都表現(xiàn)下調(diào),這與2D-DIGE結(jié)果一致。但在前質(zhì)體分化過(guò)程中,大部分基因卻表現(xiàn)不同程度的上調(diào),表明在不同生

4、長(zhǎng)條件下光反應(yīng)相關(guān)蛋白編碼基因的表達(dá)調(diào)控模式有可能不同。
　　⑷葉綠素?zé)晒鈩?dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)定結(jié)果顯示,將突變體及其野生型暗培養(yǎng)兩周后見(jiàn)光,隨著見(jiàn)光時(shí)間的增長(zhǎng),野生型光合能力逐漸恢復(fù),而突變體只在見(jiàn)光后期表現(xiàn)極其微弱的光合能力,接近于零。野生型的PSII活性隨光照逐漸增強(qiáng),而突變體的PSII活性基本檢測(cè)不到。說(shuō)明見(jiàn)光后,突變體中類囊體膜結(jié)構(gòu)形成受阻,導(dǎo)致類囊體膜上的光反應(yīng)復(fù)合體組建失敗。
　?、稍囼?yàn)結(jié)果表明,Mt6172葉綠素缺失