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陆地棉双隐性核雄性不育系及可育系花药差异蛋白质组研究

作　者: 任燕
导　师: 唐灿明
学　校: 南京农业大学
专　业: 遗传学
关键词: 陆地棉核雄性不育花药双向电泳基质辅助激光解析电离飞行时间质语蛋白质组学
分类号: S562
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

蛋白质是生命功能的执行体,蛋白质组学是研究细胞、组织或生物体中蛋白质组成及其变化规律的科学,目前蛋白质组学在植物上的研究已经陆续展开,但在棉花上还没有被广泛应用。双向电泳作为蛋白质组研究的三大核心技术之一,是目前常用的唯一一种能够连续在一块胶上分离数千种蛋白质的方法,广泛应用于生物学研究的各个方面。利用双向电泳技术(two-dimensional electrophoresis,2-DE)对植物发育过程中基因表达进行分析,能够从蛋白质水平揭示植物发育的内在机制。在植物雄性不育分子机制的研究中,全蛋白双向电泳技术正得到越来越多的应用。但是迄今为止,关于棉花雄性不育蛋白质组学的研究,国内外未见报道。利用蛋白质组学技术分析棉花花药总蛋白,旨在找到花粉发育过程中与败育相关的蛋白质,为更进一步研究棉花及其他植物败育发生的机理提供依据。本实验陆地棉花药为材料,通过对蛋白质提取方法、等电聚焦方法、样品上样量等因素进行比较和优化,以期提高双向电泳的分辨率和重复性,试图建立一套适用于棉花花药蛋白质组学分析的双向电泳方法,为使蛋白质组学更好的应用于棉花提供一些借鉴。将棉花花药用液氮研磨,然后用TCA／丙酮沉淀法和苯酚抽提结合甲醇／醋酸铵沉淀法提取蛋白。采取载体两性电解质PH梯度等电聚焦/SDS-PAGE和固相PH梯度等电聚焦/SDS-PAGE双向凝胶电泳,对陆地棉花药总蛋白质进行了分离。结果表明,苯酚抽提结合甲醇／醋酸铵沉淀的方法较适合棉花花药蛋白质的提取,采用载体两性电解质PH梯度聚焦方法较PH梯度等电聚焦方法的效果好,凝胶用硝酸银染色,上样量为500ug时,得到的电泳图谱分辨率高、重复性好,经ImageMaster2D platinum 5.5软件分析后,大约可识别1300-1400个蛋白质点。采用载体两性电解质pH梯度-SDS-PAGE双向电泳对陆地棉核雄性不育株和可育株双核期花药总蛋白质进行了分离,通过银染显色,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。ImageMaster2D platinum 5.5软件可识别约1300个蛋白质点,其中差异表达的蛋白质数为79个.将其中61个差异点采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix a ssisted laser de sorption/ionizaton time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS)进行了肽指纹图谱分析,通过Mascot软件利用MSDB数据库进行检索,得到了部分差异蛋白的相关信息,并对这些差异蛋白的表达情况、功能等做了比较分析,以期为探讨棉花核雄性不育过程中的基因表达调控机制奠定基础。质谱分析鉴定出来的蛋白质按功能主要有以下几类：与信号转导相关的蛋白、与基因调控相关的蛋白、与糖代谢及能量代谢有关的酶、与光合作用有关的酶等。推测这些在陆地棉核雄性不育花药中出现的表达量上调或下调的蛋白质或酶类,在棉花败育过程中具有重要的生物学功能。

陆地棉双隐性核雄性不育系及可育系花药差异蛋白质组研究

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