印度梨形孢對煙草蛋白質(zhì)表達(dá)影響研究.pdf

1、印度梨形孢Piriformospora indica是一種能夠定殖于多種植物根部的內(nèi)生真菌，該菌可以促進(jìn)植物生長發(fā)育，增加生物量及產(chǎn)量，增強(qiáng)植物對營養(yǎng)及礦物質(zhì)的吸收利用能力，誘導(dǎo)植物對生物與非生物逆境脅迫的產(chǎn)生抗性。煙草（Nicotiana tobacum L.）是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物，屬茄科煙草屬。煙草產(chǎn)量和品質(zhì)容易受到生物與非生物侵害，從而影響煙草的品質(zhì)。若仍采取化學(xué)防治方法，雖能有效控制病蟲害的發(fā)生，但由此帶來的抗藥性、農(nóng)藥殘留和環(huán)

2、境污染的問題是所不愿意看到的。已有的研究表明，印度梨形孢定殖煙草根部，能提高提高煙草生物與非生物逆境脅迫的產(chǎn)生抗性。本文用印度梨形孢-煙草共培養(yǎng)體系為材料，通過納升液相的反相分離技術(shù)和超高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，采用差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究方法，應(yīng)用生物信息學(xué)手段對有無印度梨形孢定殖條件下的煙草蛋白質(zhì)組進(jìn)行比較分析。結(jié)果如下:
　　1、印度梨形孢定殖煙草對其根部蛋白表達(dá)的影響
　　在印度梨形孢定殖的煙草根部中鑒定到的肽段數(shù)量為3239條，

3、共覆蓋到869個的蛋白，而對照煙草根部中鑒定到的肽段數(shù)量為1082條，共覆蓋到770個蛋白。其中定殖印度梨形孢的煙草和對照組煙草兩者共有的蛋白為753個，處理煙草（P.indica-colonized）中特有為116個，對照煙草（P.indica-colonized）中特有為17個。經(jīng)非標(biāo)定量分析發(fā)現(xiàn)，煙草根部蛋白表達(dá)差異超過的4倍的有207個，其中包括1，3-beta-葡聚糖酶、蘋果酸酶等蛋白在印度梨形孢定殖的煙草中表達(dá)下調(diào)，而如谷氨

4、酰胺合成酶（Glutamine synthetase）、丙酮酸激酶（Pyruvate kinase，cytosolic isozyme等蛋自在印度梨形孢定殖的煙草中表達(dá)上調(diào)。通過分析（GO分析和KEGG分析）對蛋白質(zhì)功能分析發(fā)現(xiàn)，這些差異顯著蛋白主要參與物質(zhì)運(yùn)輸和能量代謝、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、氨基酸合成、脅迫反應(yīng)等。
　　2、印度梨形孢定殖煙草對煙草葉片蛋白表達(dá)的影響
　　在印度梨形孢定殖的煙草葉片中鑒定到的肽段的數(shù)量為3529條，共

5、覆蓋到912個蛋白，對照煙草根部中鑒定到的肽段的數(shù)量為2921條，共覆蓋到869個蛋白。其中847個蛋白為定殖印度梨形孢的煙草和對照組煙草共有，65個為處理煙草（P.indica-colonized）中特有，22個為對照煙草中（P.indica-colonized）特有。對煙草葉片蛋白質(zhì)進(jìn)行定量分析發(fā)現(xiàn)，表達(dá)差異超過的4倍的有83種，其中葉綠素a-b結(jié)合蛋白50、假定喹啉酸磷酸核糖基轉(zhuǎn)移酶和誘導(dǎo)生長素蛋白在印度梨形孢定殖煙草中表達(dá)下調(diào)，

6、而在對照煙草中表達(dá)上調(diào)，核酮糖二磷酸羧化酶大亞基、葉綠體相關(guān)的核酮糖二磷酸羧化酶/氧化酶活化酶、捕光葉綠素a/b結(jié)合蛋白等蛋白則在印度梨形孢定殖的煙草中表達(dá)上調(diào)。通過分析（GO分析和KEGG分析）發(fā)現(xiàn)，差異蛋白主要參與光合作用、物質(zhì)運(yùn)輸和能量代謝、脅迫反應(yīng)等。
　　綜上所述，通過串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)研究印度梨形孢對煙草蛋白質(zhì)組學(xué)的影響，發(fā)現(xiàn)印度梨形孢定殖煙草，可通過提高參與光合作用、物質(zhì)代謝、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、脅迫反應(yīng)等相關(guān)酶的表達(dá)活性，來促進(jìn)煙