不同基因型大麥籽粒蛋白質(zhì)的差異及氮調(diào)控的蛋白質(zhì)組學(xué)分析.pdf

1、為探討不同用途大麥籽粒蛋白質(zhì)含量差異的分子機制，以高蛋白質(zhì)含量飼用大麥揚飼麥3號和低蛋白質(zhì)含量啤用大麥Naso Nijo的籽粒及38份大麥品種（系）為材料，測定了揚飼麥3號和Naso Nijo籽粒的總蛋白含量及四種蛋白組分及38份大麥品種的籽粒總蛋白含量和醇溶蛋白含量，利用雙向電泳和質(zhì)譜鑒定技術(shù)，建立了籽?？偟鞍缀偷鞍捉M分的蛋白差異表達譜，并對差異蛋白點進行了質(zhì)譜鑒定。主要結(jié)果如下:
　　1、利用雙向電泳建立了揚飼麥3號和Naso

2、 Nijo籽粒蛋白質(zhì)差異表達譜，共檢測到的502個蛋白點，有41個(8.17％)蛋白點在兩個大麥品種中的表達差異達到顯著水平(p＜0.05)，質(zhì)的差異和量的差異的蛋白質(zhì)點數(shù)目分別為21和20個，鑒定出其中34個差異表達蛋白點，共代表23個蛋白質(zhì)，包括脅迫、蛋白質(zhì)降解和翻譯后修飾、發(fā)育、細胞骨架、信號、糖酵解、淀粉代謝和其他功能8個功能類別蛋白，其中烯醇酶（點274）和ADP葡萄糖焦磷酸化酶小亞基（點271）在揚飼麥3號中上調(diào)表達，可能與

3、大麥籽粒蛋白含量的差異有關(guān);籽粒中絲氨酸蛋白酶抑制劑Serpin、α-淀粉酶/胰蛋白酶抑制劑CMb和α-淀粉酶抑制劑BDAI-1等蛋白的差異表達可能與大麥啤用品質(zhì)和飼用品質(zhì)的差異有關(guān)。
　　2、建立了大麥籽粒四種蛋白組分在不同氮水平下差異表達譜分析，檢測到152個蛋白點的表達差異達到顯著水平(p＜0.05)，利用MALDI TOF MS技術(shù)鑒定了其中108蛋白點，這些蛋白點涉及到發(fā)酵、信號、三羧酸循環(huán)、氧化還原、代謝、降解、RNA

4、、光合、脅迫、蛋白降解和翻譯后修飾、糖酵解、發(fā)育及其他13種功能。其中清蛋白和球蛋白表達譜中的差異點功能主要為發(fā)育、代謝、蛋白降解和翻譯后修飾、糖酵解、三羧酸循環(huán)和氧化還原等，參與信息傳遞和能量轉(zhuǎn)化。醇溶蛋白和谷蛋白表達譜中的差異點主要參與籽粒貯藏蛋白的積累、蛋白降解和翻譯后修飾過程。上調(diào)表達的酶蛋白包括烯醇酶、3-磷酸甘油醛脫氫酶、谷氨酸脫氫酶，這些酶參與光合、呼吸及其他代謝和轉(zhuǎn)運過程，其中過氧化物酶、谷氨酸脫氫酶是大麥體內(nèi)氨基酸合成

5、和相互轉(zhuǎn)化過程中的主要酶，涉及氨同化，對氮素代謝產(chǎn)生很大影響，隨著氮素的增加，相關(guān)酶的表達量也增加。下調(diào)表達蛋白14-3-3蛋白，與碳水化合物的代謝相關(guān)。本研究表明，差異表達蛋白響應(yīng)氮調(diào)控，參與大麥蛋白質(zhì)含量形成。
　　3、測定了38份大麥品種（系）的總蛋白質(zhì)含量和醇溶蛋白含量，構(gòu)建了SDS-PAGE凝膠電泳圖譜，并利用雙向電泳分析了醇溶蛋白表達譜。38份大麥品種（系）的總蛋白質(zhì)含量在11.13％～18.17％之間，醇溶蛋白含量在

6、3.74％～8.26％之間，醇溶蛋白占總蛋白的比例在32％～50％之間，表明醇溶蛋白是籽粒蛋白質(zhì)中的主要蛋白組分。經(jīng)SDS-PAGE凝膠電泳分析，38份大麥品種（系）材料中共得到18種不同的電泳圖譜，說明大麥醇溶蛋白遺傳多態(tài)性非常豐富。采用雙向電泳分析了帶型存在明顯差異的OR71和Franklin的醇溶蛋白表達譜，分別檢測到15個和13個蛋白點，其中有7個蛋白點被鑒定為相同的蛋白，主要為B醇溶蛋白和γ醇溶蛋白亞基。此外，本研究還分析了醇