圓果黃麻不育類型鑒定及其蛋白質(zhì)表達(dá)差異分析.pdf

1、黃麻(jute),椴樹科(Tiliaceae)黃麻屬(Corchorus)是喜溫短日性一年生草本韌皮纖維植物,具有耐環(huán)境脅迫能力強(qiáng)、適應(yīng)性廣、纖維產(chǎn)量高、品質(zhì)好等特性。
　　 本研究以圓果黃麻179,粵圓6號(hào)及其不育突變體為實(shí)驗(yàn)材料,采用形態(tài)學(xué)觀察和雜交實(shí)驗(yàn)方法鑒定出該突變體分別為高溫敏雄性不育突變體和雌性不育突變體。后在現(xiàn)蕾前期,現(xiàn)蕾期取粵圓6號(hào)及其不育突變體的功能葉,通過生理生化指標(biāo)測定以及差異蛋白組學(xué)分析,旨在了解粵圓6號(hào)

2、正?？捎牧吓c其雌性不育突變體之間的差異,揭示黃麻不育的生物學(xué)分子機(jī)理。本研究主要獲得以下結(jié)果:
　　 1.研究了黃麻花粉粒在體外萌發(fā)與溫度的關(guān)系,黃麻花粉粒在體外萌發(fā)的最佳溫度為28—30℃,在最佳溫度外隨著溫度的升高或下降其萌發(fā)率都下降,當(dāng)上限溫度達(dá)到39℃時(shí),花粉粒因受高溫影響基本上都不萌發(fā)了。在最佳萌發(fā)溫度下體外培養(yǎng),花粉粒在培養(yǎng)1h后開始萌發(fā),在3 h后其萌發(fā)率達(dá)到最大值。
　　 2.在鑒定黃麻不育突變體的類型

3、時(shí),采用花粉粒體外萌發(fā)實(shí)驗(yàn)和雜交驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析了粵圓6號(hào)正常可育和其不育突變體材料花粉?；盍?發(fā)現(xiàn)不育突變體的花粉粒具有正常的活力；對(duì)兩材料處在同時(shí)期的花器官進(jìn)行解剖觀察,不育突變體的花器官未見正常發(fā)育的柱頭,該材料為柱頭過早退化造成不育,屬于雌性不育株。
　　 3.比較了黃麻粵圓6號(hào)正?？捎牧虾推洳挥蛔凅w材料在現(xiàn)蕾前期、現(xiàn)蕾期、結(jié)果期三個(gè)時(shí)期時(shí)功能葉和花蕾中的可溶性糖和可溶性蛋白的含量,結(jié)果表明可溶性糖和可溶性蛋白在不同

4、時(shí)期均表現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化。雌性不育突變體功能葉中的可溶性糖在現(xiàn)蕾前期的含量略低于正?？捎牧?進(jìn)入現(xiàn)蕾期和結(jié)果期,其可溶性糖卻比可育材料分別高出16.0％、33.3％,而花蕾組織中的可溶性糖比可育材料降低了15.5％；可溶性蛋白測定結(jié)果表明,粵圓6號(hào)3個(gè)不同時(shí)期功能葉和花蕾組織中可溶性蛋白的表達(dá)量分別比不育突變體高出3.9％、29.2％、79.1％、11.9％。上述代謝表達(dá)差異可能與雌性不育發(fā)生有關(guān)。
　　 4.蛋白質(zhì)提取體系的建立,

5、黃麻葉片采用TCA-丙酮法比Tris-base／丙酮、Tris-HCl提取效率高、蛋白點(diǎn)明顯增加并且2-DE圖譜更清晰,其提取率為15.8％比Tris-base／丙酮法和Tris-HCl法分別高出43.6％和114.1％；樣品制備中的裂解采用超聲40 min,比32℃恒溫水浴裂解2 h的效果更加好；350μg為蛋白最佳上樣量。這為黃麻蛋白質(zhì)組學(xué)后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。
　　 5.比較了黃麻粵圓6號(hào)正?？捎c其雌性不育突變體材料的蛋白

6、差異點(diǎn),從46個(gè)差異蛋白點(diǎn)中挑選出重復(fù)性強(qiáng)的22個(gè)蛋白點(diǎn)進(jìn)行MALDI-TOF-MS／MS串聯(lián)質(zhì)譜分析,其中15個(gè)蛋白點(diǎn)成功鑒定,在這15個(gè)蛋白點(diǎn)中,其中7個(gè)在雌性不育株中表現(xiàn)為下調(diào)；有4個(gè)在不育株中表現(xiàn)上調(diào)；其余的蛋白點(diǎn)為特異表達(dá)點(diǎn)。這15個(gè)蛋白點(diǎn)經(jīng)過鑒定為核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(4個(gè))、結(jié)合α亞基的新生肽、細(xì)胞色素C氧化酶、ATP酶；磷酸甘油脂變位酶、磷酸丙酮異構(gòu)酶、NAD(煙酰胺腺嘌呤二核苷酸)異構(gòu)酶、核糖體蛋白S14、二氫