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早酥梨及其红皮芽变差异蛋白质组学研究

作　者: 胡敏
导　师: 徐凌飞
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 果树学
关键词: 梨 红皮芽变 差异蛋白质组学 质谱鉴定 生物信息学
分类号: S661.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


蛋白质组学是功能基因组研究的一个重要方法,是进一步认识生命活动本质的一个关键途径,近年来得到迅速发展和广泛应用。本研究以早酥梨及其红皮芽变为材料,运用差异蛋白质组学研究方法和技术,寻找两种材料之间有差异的蛋白质,进行鉴定分析和生物信息学的研究,阐明其生物学功能,以期从蛋白质水平上研究早酥梨红皮芽变与早酥梨间的遗传差异,为红皮梨分子育种奠定理论基础。主要研究结果如下:1.通过比较不同蛋白提取方法、蛋白裂解时间、IPG胶条梯度及长度、等电聚焦程序和SDS-PAGE程序6个双向电泳影响因子,建立了有效的梨叶片及果实蛋白质组双向电泳体系。采用优化后的体系电泳,获得了背景清晰、重复性好的双向电泳图谱,完全适合更进一步的蛋白质组学研究。2.应用软件分析比较早酥梨及其红皮芽变叶片蛋白质双向电泳图谱。将差异表达2倍以上的24个差异点进行分析,其中有11个蛋白在红皮芽变中呈上调表达,5个蛋白呈下调表达,5个蛋白复杂变化,在早酥梨红皮芽变中有1个特异蛋白,在早酥中有2个特异蛋白。选15个差异蛋白点进行串联质谱分析,鉴定成功了12个蛋白点,鉴定成功率为80%,其中一个为EST序列。3.应用软件分析比较早酥梨及其红皮芽变果实蛋白质双向电泳图谱。将差异表达2倍以上的35个差异点进行分析,其中有14个蛋白在红皮芽变中呈上调表达,12个蛋白呈下调表达,1个蛋白复杂变化,在早酥梨红皮芽变中有6个特异蛋白,在早酥中有2个特异蛋白。选10个差异蛋白点进行串联质谱分析,鉴定成功了10个蛋白点,鉴定成功率为100%,其中一个为EST序列。4.将二级质谱鉴定成功的22个蛋白质点进行蛋白数据库搜索和查阅相关的文献报道,进行生物信息学分析获得更详细蛋白质信息。根据蛋白质的功能进行分类:与光合与物质能量代谢相关的蛋白共有7个,分别为D18:NAD-依赖苹果酸脱氢酶;D6:1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基RuBisCO;D7:1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶大亚基前体RuBisCO前体;E1:1,5-二磷酸核酮糖羧化酶;D13:核酮糖1,5-二磷酸羧化/加氧酶活化酶,叶绿体RuBisCO activase;D9:集光复合体II I型作用中心叶绿素a/b结合蛋白质(捕光天线叶绿素a/b结合蛋白);D17:放氧复合物蛋白Ⅰ,其中E1来自于果实,其它的来自于叶片。与抵抗环境胁迫相关的蛋白共有4个,分别为D4:热休克蛋白质70; D14:线粒体热休克蛋白质70;D19:高分子量热休克蛋; E2:热激同源蛋白70kDⅡ,其中D19、E2来自于果实,D4、D14来自于叶片。与抗病相关蛋白4个,D16:Pbzs315;D20:多酚氧化酶前体;D21:咖啡酸-3-O-甲基转移酶CAOMT;D24:多酚氧化酶前体Ⅱ,其中D16来自于叶片,是个EST序列,D20、D21和D24来自于果实。与氨基酸代谢的相关蛋白共有2个,分别为D23: S-腺苷甲硫氨酸合成酶SAMS 2;E4:推定的,蛋氨酸合成酶,这两个蛋白均来自于果实。与细胞骨架相关的蛋白2个:D15:Os03g0718100; D22:肌动蛋白,其中D22来自于果实, D15来自于叶片。与抗氧化作用相关蛋白1个, D11:推定的,吡哆醇生物合成蛋白对碘氧基苯甲醚A,来自于叶片与钙相关的蛋白1个,D10:钙网蛋白,来自于叶片。未知功能蛋白1个, (E3):Ipa.ADAB-aaa60g07.b1是个EST序列,来自于果实。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章 文献综述  11-20
  1.1 蛋白质组与蛋白质组学概述  11
  1.2 蛋白质组学研究的方法及技术路线  11-16
    1.2.1 差异蛋白质组样本处理技术的进展  12-13
    1.2.2 蛋白质分离技术  13-14
    1.2.3 蛋白点的检测  14
    1.2.4 蛋白质鉴定分析技术  14-15
    1.2.5 生物信息学和蛋白质数据库  15-16
  1.3 植物蛋白质组学研究进展  16-18
    1.3.1 植物特异性表达蛋白质组学  16
    1.3.2 植物功能蛋白质组学  16-17
    1.3.3 蛋白质组学在果树中的应用  17-18
  1.4 本课题研究的目的意义  18-20
第二章 材料与方法  20-25
  2.1 材料  20
  2.2 试剂和仪器  20
    2.2.1 生化试剂  20
    2.2.2 仪器设备  20
  2.3 试验方法  20-25
    2.3.1 蛋白质提取  20-21
    2.3.2 蛋白质定量  21-22
    2.3.3 双向电泳  22-23
    2.3.4 图像扫描与数据分析  23
    2.3.5 蛋白质点切取  23
    2.3.6 胶内酶解  23-24
    2.3.7 差异蛋白MALDI-TOF-TOF／MS 二级质谱分析  24
    2.3.8 质谱鉴定及数据库检索  24-25
第三章 结果与分析  25-52
  3.1 标准蛋白质含量曲线  25
  3.2 不同蛋白质提取方法的双向电泳结果  25
  3.3 不同pH 梯度及不同长度IPG 胶条的双向电泳结果  25-27
  3.4 不同电泳体系的双向电泳结果  27-28
  3.5 早酥梨及红皮芽变叶片差异蛋白质2-DE 结果与分析  28-30
  3.6 早酥梨及红皮芽变果实差异蛋白质2-DE 结果与分析  30-32
  3.7 差异蛋白二级质谱分析与鉴定  32-52
第四章 讨论  52-61
  4.1 样品制备对双向电泳结果的影响  52
  4.2 IPG 胶条对双向电泳结果的影响  52-53
  4.3 双向电泳体系对双向电泳结果的影响  53-54
  4.4 早酥及其红皮芽变叶片和果实中差异蛋白质功能的讨论  54-60
    4.4.1 光合及物质能量代谢相关蛋白  54-56
    4.4.2 抗逆境胁迫相关蛋白  56-57
    4.4.3 与抗病相关蛋白  57-58
    4.4.4 细胞骨架相关蛋白  58-59
    4.4.5 氨基酸代谢相关蛋白  59
    4.4.6 抗氧化作用相关蛋白  59
    4.4.7 与钙相关的蛋白  59-60
  4.5 下步试验设想  60-61
第五章 结论  61-63
  5.1 建立适合梨叶片、果实总蛋白分离的双向电泳体系  61
  5.2 差异蛋白的软件分析及质谱鉴定结果  61
  5.3 差异蛋白的生物信息学分析结果  61-62
  5.4 蛋白质功能归类分析  62-63
参考文献  63-68
缩略词  68-69
致谢  69-70
作者简介  70

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 果树园艺 > 仁果类 > 梨
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