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橡胶树耐割面干涸病候选蛋白质标记物的筛查与功能解析

作　者: 徐智娟
导　师: 杨礼富
学　校: 海南大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 橡胶树耐割面干涸病蛋白质组学 2-DE 质谱
分类号: S794.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

巴西橡胶树是热带、亚热带地区大范围种植的一种重要的产胶植物,99%以上天然橡胶来源于巴西橡胶树。天然橡胶是重要战略物资和工业原料之一,而在各植胶园爆发的橡胶树割面干涸病给橡胶种植业带来了很大的危害,是限制橡胶单产提高的重要因子。据相关研究人员预测,由于橡胶树TPD全世界每年损失的干胶产量为5×105t,价值等同于4亿美元。因此对TPD病因和发生机制的探索和研究,越来越受到橡胶界的广泛关注,同时具有重大的理论和实践意义。本文以橡胶树无性系RRIM600耐割面干涸病株和割面干涸病株为实验材料,采用蛋白质组学的研究方法,分离并鉴定与橡胶树耐割面干涸病相关的蛋白,主要研究成果如下：1、本文摸索了应用双向电泳技术获得高分辨的双向电泳图谱(横条纹和竖条纹少,蛋白分离和显色效果优)的方法,结果表明,采用TCA-丙酮沉淀法提取样品蛋白,17cm IPG预制干胶条(pH 5-8)和快速银染法对提取的蛋白进行分离和染色是最佳的途径。这为本实验室进一步开展橡胶树胶乳的蛋白质组学研究奠定了基础。2、提取橡胶树耐割面干涸病株(处理)和割面干涸病株(对照)胶乳总蛋白,应用双向电泳技术分离,最后通过Imagemaster 2D Platinum 5.0 (GE)胶图软件分析,在处理与对照2-DE蛋白图谱上分别检测到1158±25和1173±30个蛋白点,鉴定到54个差异表达蛋白点,其中在处理样品中发生上调或诱导的蛋白点有29个,在对照样品中发生上调或诱导的蛋白点有25个。选取其中的36个差异蛋白点应用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术(MALDI-TOF-MS)进行分析,再进行数据库搜索和生物学功能注释。所鉴定的蛋白主要包括推测的含有NBS结构域抗性蛋白、小橡胶粒子蛋白、p-微管蛋白、推测的甲基转移酶、烯醇化酶、ATP合成酶β亚基、推测的反转录转座子蛋白、包含SET结构域的蛋白、Os09g0310800、甘油醛-3-磷酸脱氢酶、a2亚型紫色酸性磷酸酶、直接再生原生质体和ADP-葡萄糖焦磷酸化酶小亚基。根据其功能,这些蛋白质可分成八类即抗性与胁迫反应相关蛋白、与次生代谢有关蛋白、细胞骨架蛋白、信号传导相关蛋白、与糖代谢和能量代谢相关的蛋白、转录调控翻译相关蛋白和基本代谢相关蛋白和未知功能蛋白。这些蛋白可能与橡胶树耐割面干涸病密切相关,其功能还有待进一步的分析验证。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-10
1 序言  10-27
  1.1 巴西橡胶树割面干涸病研究进展  10-15
    1.1.1 巴西橡胶树和天然橡胶简介  10
    1.1.2 橡胶树割面干涸病的发现与定义  10-11
    1.1.3 关于巴西橡胶树割面干涸病的各种假说  11-12
    1.1.4 橡胶树发生割面干涸病的根本原因的探索  12-15
      1.1.4.1 土壤和气候等环境因子  12
      1.1.4.2 割胶强度和遗传学  12-13
      1.1.4.3 生理生化  13
      1.1.4.4 病理学  13-14
      1.1.4.5 分子生物学  14-15
  1.2 蛋白质组学及其在橡胶树割面干涸病中的应用  15-25
    1.2.1 蛋白质组与蛋白质组学概念  15
    1.2.2 蛋白质组学研究内容  15-16
    1.2.3 蛋白质组学常用的研究方法  16-19
      1.2.3.1 蛋白质样品的提取  16-17
      1.2.3.2 蛋白质双向电泳  17
      1.2.3.3 图像采集和分折  17-18
      1.2.3.4 质谱技术  18
      1.2.3.5 生物信息学在蛋白质组学研究中的应用  18-19
    1.2.4 植物蛋白质组学研究进展  19-24
      1.2.4.1 不同细胞组织器官的蛋白质组学研究  20
      1.2.4.2 亚细胞蛋白质组学研究  20-21
      1.2.4.3 遗传多样性蛋白质组学研究  21-22
      1.2.4.4 植物响应胁迫蛋白质组学研究  22-23
        1.2.4.4.1 植物响应非生物等环境因子的蛋白质组学研究  22-23
        1.2.4.4.2 植物响应生物等环境因子的蛋白质组学研究  23
      1.2.4.5 有关蛋白质修饰的蛋白质组学研究  23-24
      1.2.4.6 蛋白质间相互作用的蛋白质组学研究  24
    1.2.5 蛋白质组学在橡胶树割面干涸病中的应用  24-25
  1.3 本研究的指导思想、目的和意义  25-26
  1.4 本研究的技术路线和创新  26-27
2 橡胶树胶乳全蛋白的高分辨双向电泳分析  27-35
  2.1 材料与方法  27-30
    2.1.1 材料  27
    2.1.2 仪器和试剂  27
    2.1.3 样品蛋白质的提取  27-28
    2.1.4 蛋白浓度测定  28
    2.1.5 第一向等电聚焦  28-29
    2.1.6 胶条平衡和第二向SDS-PAGE  29
    2.1.7 凝胶染色  29-30
    2.1.8 采集凝胶图像  30
  2.2 结果与分析  30-34
    2.2.1 一维(SDS-PAGE)分析  30-31
    2.2.2 实验所用胶条的选择  31-32
    2.2.3 实验用染色方法选择  32-34
  2.3 小结  34-35
3 巴西橡胶树耐割面干涸病株与割面干涸病株差异蛋白的分离和鉴定  35-54
  3.1 材料与方法  35-39
    3.1.1 材料  35
    3.1.2 仪器和试剂  35
    3.1.3 样品蛋白质的提取  35
    3.1.4 蛋白浓度测定  35-37
      3.1.4.1 蛋白标准曲线绘制  35-36
      3.1.4.2 对照和处理蛋白样品浓度的测定  36-37
    3.1.5 第一向等电聚焦  37
    3.1.6 胶条平衡和第二向SDS-PAGE  37
    3.1.7 凝胶染色  37-38
    3.1.8 采集凝胶图像、图像分析  38
    3.1.9 蛋白点的挖取和胶内酶解  38-39
    3.1.10 质谱分析和数据库检索  39
  3.2 结果与分析  39-49
    3.2.1 胶乳差异表达蛋白的筛选  39-43
    3.2.2 差异表达蛋白的质谱鉴定结果  43-48
    3.2.3 差异表达蛋白的生物学功能注释  48-49
  3.3 讨论与结论  49-54
    3.3.1 讨论  49-53
    3.3.2 结论  53-54
参考文献  54-63
缩略词一览表  63-64
硕士期间论文发表情况  64-65
致谢  65

橡胶树耐割面干涸病候选蛋白质标记物的筛查与功能解析

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