蓖麻不同類型花序的DNA甲基化與蛋白質(zhì)組學差異研究.pdf

1、蓖麻為世界十大油料作物之一，蓖麻油是唯一可以替代石油的植物油?，F(xiàn)階段提高蓖麻單產(chǎn)是有效提高蓖麻產(chǎn)量的方法之一。蓖麻的花序類型直接影響著蓖麻的單產(chǎn)。蓖麻 Lm型雌性系由通遼市農(nóng)業(yè)科學研究院通過60C o-C射線處理獲得，是內(nèi)蒙古地區(qū)重要的蓖麻育種材料，包括單雌系、標雌系、兩性系三種花序類型。本研究以Lm型雌性系，單雌、標雌、兩性系在不同發(fā)育時期的花序軸為研究對象，進行DN A甲基化和蛋白質(zhì)組學差異研究，找到與蓖麻花序發(fā)育相關(guān)的基因和蛋白質(zhì)

2、，為從基因水平和蛋白質(zhì)水平揭示蓖麻花序發(fā)育的相關(guān)分子機理奠定基礎(chǔ)。
　　運用MSAP技術(shù)分析蓖麻單雌、標雌、兩性系在不同發(fā)育時期花序軸的DNA甲基化水平和模式。結(jié)果表明，4葉期向5葉期發(fā)育過程中總甲基化率、半甲基化率、全甲基化率都有所降低；而5葉期向主莖穗期和二級分枝期發(fā)育過程中總甲基化率、半甲基化率、全甲基化率都有所升高；在四個時期中5葉期甲基化率最低?；厥?、測序256條差異條帶，其中有28條與已知的功能基因同源。對這28條序列

3、分析表明，C11、C16、C18、C28這4個基因可能參與蓖麻花序發(fā)育的調(diào)控。對這4個基因進行亞硫酸氫鹽測序驗證，結(jié)果表明，C11僅在4葉期和二級分枝期的單雌花序中存在甲基化差異；C16在四個時期的標雌花序中存在甲基化差異；C18在四個時期的兩性花序中存在甲基化差異；C28在4葉期、5葉期、主莖穗期的單雌花序中存在甲基化差異。對這4個基因進行熒光定量 PCR分析，結(jié)果表明，4個基因高甲基化時抑制基因表達，低甲基化時促進基因表達。這些結(jié)果

4、表明蓖麻花序的形成過程中有DN A甲基化修飾的參與。
　　采用雙向電泳技術(shù)對蓖麻單雌、標雌、兩性系花序不同發(fā)育時期的花序軸進行蛋白質(zhì)組學分析。提取花序軸的蛋白質(zhì)、除雜，雙向電泳結(jié)果表明酚提取法相比TCA丙酮沉淀提取法效果更佳。用Image Master2D Platinum Software Version7.0軟件對蛋白質(zhì)圖譜進行分析，對存在差異較大的93個蛋白質(zhì)點回收，84個蛋白質(zhì)點質(zhì)譜分析成功，其中80個成功搜庫。將80個差

5、異蛋白質(zhì)按功能進行分類，共分為9類（物質(zhì)代謝相關(guān)蛋白質(zhì)、能量代謝相關(guān)蛋白質(zhì)、氨基酸代謝和蛋白質(zhì)生物合成相關(guān)蛋白質(zhì)、信號轉(zhuǎn)導相關(guān)蛋白質(zhì)、光合作用相關(guān)蛋白質(zhì)、發(fā)育相關(guān)蛋白質(zhì)、運輸相關(guān)的蛋白質(zhì)、其它蛋白質(zhì)、未知蛋白質(zhì)）。對80個蛋白質(zhì)通過熱圖分析表明，同一發(fā)育時期不同花序類型的差異蛋白質(zhì)中，兩兩相比均存在差異，并且單雌、標雌之間的差異遠小于單雌與兩性、標雌與兩性之間的差異；同一花序類型不同發(fā)育時期的差異蛋白質(zhì)中，4葉期、5葉期、主莖穗期、二級