大豆种子萌发过程中的差异蛋白质组研究

运用蛋白质组学技术对大豆(Glycinemax)N2899种子萌发0h、8h、36h、60h4个时期蛋白质的差异表达情况进行了研究.结果发现,在考马斯亮蓝染色的双向电泳pH3～10胶上,PDQuest图像分析软件可识别的点约350个,其中表达量变化2.5倍以上的蛋白质点有24个,而绝大部分大豆种子贮藏蛋白在萌发期尚未降解.在萌发的第一阶段,24个差异表达蛋白中有10个蛋白质的丰度发生变化.第二阶段,差异表达蛋白的种类和量增加,其中15个蛋白质是动态变化的,14个蛋白质在胚根突破种皮时表达量达到峰值,表明吸胀后种子内的生命活动越来越强.对这24个蛋白质点进行胶内酶解,用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱测定均获得肽质量指纹图谱.搜索大豆的UniGene库初步鉴定出6个蛋白质,分别是核苷二磷酸激酶、热激蛋白、硫氧还蛋白、35ku种子成熟蛋白及种子成熟蛋白PM36.对这些蛋白质在种子萌发过程中可能的作用进行了讨论.     

强休眠玉米种子休眠前后的蛋白差异表达

以强休眠玉米自交系08-641为试验材料,分别对处于休眠状态下的新鲜收获种子和经过10 d后熟作用破除休眠的种子进行了蛋白质组学差异表达分析。结果表明,通过双向电泳技术在3次重复试验下休眠状态的08-641鲜种子蛋白2-DE图谱上共检测到约600个蛋白质点,在经过10 d后熟作用破除休眠的08-641种子蛋白2-DE图谱上共检测到约620个蛋白质点,其中下调表达蛋白质点4个,上调表达蛋白质点4个,新增蛋白质点8个,缺失表达蛋白质点7个。经过质谱鉴定的差异表达蛋白质主要涉及球蛋白、胚胎晚期丰富蛋白、豆球蛋白等贮藏物蛋白质;蛋白酶体、山梨醇脱氢酶等参与物质代谢的蛋白质;热激蛋白等参与蛋白质结构、细胞功能调控的蛋白质。推测08-641种子休眠是由于种子内休眠相关蛋白的过量表达或缺失抑制了种子的正常萌发。     

红海榄根部盐胁迫反应的比较蛋白质组学分析

红海榄(Rhizophora stylosa)是一种典型的红树林盐生植物.本研究利用蛋白组学技术对淡栽(R0)和3% NaCl盐栽(R3)处理后的红海榄根部总蛋白进行了比较研究.双向电泳图谱的结果表明,R0和R3分别有981和972个蛋白点,蛋白点主要集中在分子量28～70 kD,等电点4.0～8.5之间. R0和R3之间差异明显的有15个蛋白点.其中,8个蛋白的表达量在R0中表达增高（10倍）,而在R3中相对下降.另外,7个蛋白的表达量在R0中较低,而在R3中表达量显著增高.对这15个蛋白点进行肽质量指纹图谱分析,10个蛋白点找到匹配蛋白.功能预测分析发现,在盐水栽培上调的蛋白质一般与逆境胁迫有关,淡水栽培上调的蛋白质一般与基本代谢有关.这些研究结果为进一步研究红海榄的耐盐机理提供了有意义的线索.     

瞬时转染金属硫蛋白-3基因后人神经母细胞瘤细胞系SH—SY5Y细胞的蛋白质差异表达

金属硫蛋白 3(MT 3) ,又称神经生长抑制因子 ,主要表达于中枢神经系统。它属于金属硫蛋白家族 ,但具有几项其他家族蛋白质如MT 1/ 2等所不具有的独特性质 ,是一种多功能蛋白质 ,可在中枢神经系统中发挥重要的神经调节和神经保护作用 ,但是具体发挥机制还很不清楚。实验以人神经母细胞瘤细胞系SH SY5Y为模型 ,运用最近发展起来的比较蛋白质组学研究方法对MT 3基因瞬时转染引起的SH SY5Y细胞蛋白质的整体变化进行了系统的研究。经考马斯亮蓝染色 ,结果表明 ,MT 3转基因后平均每块胶上可检测到约 75 0个蛋白质点。利用ImageMaster 2DElite软件对胶上的蛋白质点进行半定量分析 ,发现共有 17个蛋白质点呈显著的变化 :和对照组比较 ,在这 17个点中 ,有 12个表达明显上调 ,有 5个表达水平明显下降 ,实验结果具有可重复性。结合pI值和分子量 ,应用基质辅助激光解吸 /电离飞行时间质谱对这 17个点进行分析 ,鉴定了其中 10个点 ,包括类锌指蛋白 ,谷氨酸转运蛋白和增强蛋白等。这些蛋白质都可在神经系统功能的调节中发挥作用。实验结果表明MT 3可能是通过调节和 /或协同这些蛋白质来发挥它的多种功能的。     

温敏核不育水稻花药蛋白质组初步分析

采用固相pH梯度 SDS聚丙烯酰胺双向凝胶电泳对温敏核不育水稻 96 4 2S可育与不育条件下减数分裂期花药总蛋白进行了分离 ,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 .PDQuest 2DE图像分析软件可识别约 10 0 0个蛋白质点 .蛋白质点在 2D胶上的重复性为 :沿等电聚焦方向偏差为 1 4 5± 0 2 3mm(n =8) ,沿SDS PAGE方向偏差为 :1 15± 0 17mm(n =8) .对两种育性不同样品的 2D胶上部分共有的蛋白质点 ,采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱 (matrixassistedlaserdesorption ionizationtimeofflightmassspctrometry ,MALDI TOF MS)进行了肽质谱指纹图分析 .通过采用PeptIdent软件对SWISS PROT数据库的查询 ,有 5 0个蛋白质点在数据库得到归属鉴定 .对育性不同的2种样品 2D较上明显差异的蛋白质点进行了分析鉴定 .在不育变化为可育的过程中 ,明显表达上调的蛋白质点包括几丁质酶 ,酸性磷酸酶 ,胞浆激酶 ,谷蛋白前体 ,以及ESTSC72 61蛋白 ,明显下调的蛋白质包括β expansin前体 ,谷氨酸氨甲酰转移酶和 1种未知功能的蛋白质     

棉花种子活力劣变的差异蛋白质组学研究

该研究以新疆本地审定且大面积推广应用的陆地棉品种‘新陆早33’、‘新陆早36’、‘新陆早50’种子为研究材料,采用高温高湿(40℃,RH100%)人工老化方法获得不同活力种子,双向电泳分离‘新陆早50’活力劣变种子总蛋白并对差异蛋白点进行二级质谱(MALDI-TOF/TOF)鉴定分析,以明确棉花种子活力劣变过程中蛋白质组表达的变化,探讨棉花种子老化的分子机制。结果显示:(1)经人工老化获得不同活力水平的种子,经生活力检测发现‘新陆早50’的种子活力随老化时间的延长呈线性下降,可作为蛋白质组研究材料。(2)TCA-丙酮法分别提取‘新陆早50’对照和劣变种子的总蛋白,经2-DE分离,获得了分辨率和重复性较好的蛋白质组差异表达图谱,在等电点4~7、分子量14.4~97.4kD之间发现约350个肉眼可辨的蛋白点,其中上调2倍以上且达到99%统计学显著水平的差异表达蛋白点30个。(3)二级质谱分析发现,有29个蛋白点被成功鉴定,生物信息学分析和功能分类结果表明,与贮藏相关的蛋白有13个,免疫相关蛋白2个,脂代谢相关蛋白1个,能量代谢相关蛋白1个,肌动蛋白2个,功能未知蛋白5个,调控相关蛋白2个,次级代谢物1个,细胞修复防御相关蛋白1个,分泌性蛋白1个。研究认为,分离鉴定的29个差异蛋白的变化可能与棉花种子活力劣变有关。     

用PCR和SDS-PAGE两种方法对转基因大豆的检测

采用PCR和SDS-PAGE电泳两种方法对转基因大豆(美国)和非转基因大豆(国内3个不同样品)进行了检测．结果显示：转基因大豆可以检测出195bp的花椰菜花叶病毒启动子(CaMV35S)序列片段和320bp的抗草甘膦基因(EPSPS)片段;SDS-PAGE蛋白质电泳中有一约40kDa的蛋白带出现;而非转基因的3个国内大豆品种中均没有CaMV35S启动子序列片段和抗草甘膦基因片段,SDS-PAGE蛋白质电泳检测也没有发现转基因大豆中存在的40kDa的蛋白带．     

NaCl胁迫对小麦种子胚在萌发时期蛋白含量的影响

为比较不同浓度盐胁迫下小麦种子萌发前期胚蛋白表达情况,以"晋麦-47"为试验材料。选取经0、0.1和0.2mol/L处理过的种子,采用2-DE技术对3个浓度下胚蛋白含量变化进行研究。通过PDQuest图像分析软件分析盐胁迫下蛋白含量的变化,检测到正常的种子胚有121个点,0.1 mol/L NaCl胁迫下有32个蛋白点丰度下调,21个蛋白点丰度上调;在0.2 mol/LNaCl胁迫下,检测到46个蛋白质点丰度下调,16个蛋白点的丰度上调。研究结果表明,盐胁迫对小麦种子萌发时期胚中部分蛋白含量和表达产生不同程度的抑制与激活。     

人肺鳞癌组织的血清蛋白质组学的比较分析

采用以肿瘤免疫学与蛋白质组学(proteomics)研究技术有机地结合为基础的血清蛋白质组学研究体系(serologicproteomeanalysis ,SERPA)筛选肺癌分子标志物.对10例人肺鳞癌组织,应用双向凝胶电泳(two dimensionalelectrophoresis ,2 DE)技术对同一肺鳞癌组织的细胞总蛋白同时进行电泳后获得3张相同的凝胶,其中一块2 DE凝胶经银染显色作为平行胶,其余两块2 DE凝胶经电转膜将凝胶中的蛋白质转至硝酸纤维素(NC)膜上,然后分别与肺癌患者的自身血清以及正常对照血清进行Western印迹分析,获取Western印迹反应图谱.经计算机图像分析识别差异反应的蛋白质,然后与平行胶比较找出相应的差异反应蛋白质点.获得了分辨率较高的人肺鳞癌组织与患者的自身血清以及正常对照血清的Western印迹反应图谱;图像分析共识别36±8个差异反应的蛋白质;在平行胶上找到了匹配的差异反应蛋白质点.对2 0个差异蛋白质点进行了肽质指纹图分析,鉴定出14个与细胞生长增殖、细胞代谢、细胞周期调控、信号转导等有关的肺鳞癌相关抗原.通过血清蛋白质组技术对肺鳞癌组织进行的研究,建立了分辨率较高的人肺鳞癌组织与患者的自身血清以及正常血清的Western印迹反应图谱,成功鉴定14个肺鳞癌相关抗原,为进一步筛选用于肺鳞癌诊断、治疗和预后评估     

天麻蛋白质的双向电泳和肽质量指纹谱分析与鉴定

采用双向聚丙烯酰胺凝胶电泳和质谱技术对天麻染菌球茎皮层和不染菌的新生球茎皮层进行了比较蛋白质组分析与鉴定。双向电泳后在分子量 1 2～97kD、等电点 3～ 1 0范围内 ,每块胶分离到约 90 0个蛋白质点。对新生球茎中表达量明显增加的 5个蛋白质点用基质辅助激光解吸 电离飞行时间质谱 (MALDI TOFMS)进行肽质量指纹谱的分析 ,并通过检索不同的数据库进行蛋白质鉴定与功能预测 ,初步认为第 4号蛋白点是一个与转录有关的RNA结合蛋白。同时本文在天麻蛋白质组样品制备、数据库检索策略以及蛋白质鉴定成功率等方面进行了探讨。     

Numerical analysis of isozyme variation in Glycine tomentella

Isozyme variation among 114 accessions of the Glycine tomentella Hayata was analysed by single linkage cluster analysis and the unweighted pair group centroid method (UPGMC). The diploid accessions fell into six distinct, well defined groups, which conformed with differences in chromosome number (2n − 38 or 2n − 40) or in geographic origin. The majority of the tetraploid accessions belonged to a large, geographically widespread group, predominantly aneuploid (2n − 78) group. The remaining four tetraploid groups were distinct on the basis of morphology or geographic distribution. The validity of tetraploid isozyme groupings for reflecting subspecific differentiation was supported by the published reports of hybrid fertility. All of the nineteen crosses between isozyme groups have yielded sterile hybrids, whereas five crosses within groups have yielded fertile hybrids. The relationship between diploids and tetraploids was examined either as the similarity between individual accessions, or that between isozyme groups. These analyses indicated that each tetraploid group is closely related to only one or two of the diploid groups or subgroups.     

Immobilization of soybean (Glycine max) urease on alginate and chitosan beads showing improved stability: Analytical applications

The soybean (Glycine max) urease was immobilized on alginate and chitosan beads and various parameters were optimized and compared. The best immobilization obtained were 77% and 54% for chitosan and alginate, respectively. A 2% chitosan solution (w/v) was used to form beads in 1N KOH. The beads were activated with 1% glutaraldehyde and 0.5 mg protein was immobilized per ml of chitosan gel for optimum results. The activation and coupling time were 6 h and 12 h, respectively. Further, alginate and soluble urease were mixed to form beads and final concentrations of alginate and protein in beads were 3.5% (w/v) and 0.5 mg/5 ml gel. From steady-state kinetics, the optimum temperature for urease was 65 °C (soluble), 75 °C (chitosan) and 80 °C (alginate). The activation energies were found to be 3.68 kcal mol⁻¹, 5.02 kcal mol⁻¹, 6.45 kcal mol⁻¹ for the soluble, chitosan- and alginate-immobilized ureases, respectively. With time-dependent thermal inactivation studies, the immobilized urease showed improved stability at 75 °C and the t_1/2 of decay in urease activity was 12 min, 43 min and 58 min for soluble, alginate and chitosan, respectively. The optimum pH of urease was 7, 6.2 and 7.9 for soluble, alginate and chitosan, respectively. A significant change in K_m value was noticed for alginate-immobilized urease (5.88 mM), almost twice that of soluble urease (2.70 mM), while chitosan showed little change (3.92 mM). The values of V_max for alginate-, chitosan-immobilized ureases and soluble urease were 2.82 × 10² μmol NH₃ min⁻¹ mg⁻¹ protein, 2.65 × 10² μmol NH₃ min⁻¹ mg⁻¹ protein and 2.85 × 10² μmol NH₃ min⁻¹ mg⁻¹ protein, respectively. By contrast, reusability studies showed that chitosan–urease beads can be used almost 14 times with only 20% loss in original activity while alginate–urease beads lost 45% of activity after same number of uses. Immobilized urease showed improved stability when stored at 4 °C and t_1/2 of urease was found to be 19 days, 80 days and 121 days, respectively for soluble, alginate and chitosan ureases. The immobilized urease was used to estimate the blood urea in clinical samples. The results obtained with the immobilized urease were quite similar to those obtained with the autoanalyzer^®. The immobilization studies have a potential role in haemodialysis machines.     

Effects of carrier, sterilisation method, and incubation on survival of Bradyrhizobium japonicum in soybean (Glycine max L.) inoculants

The production and quality of rhizobial inoculants in many developing countries is limited by the availability of suitable carriers or technological limitations. Experiments were conducted to evaluate the potential of various inexpensive and widely available carrier materials. The carriers, evaluated, were: perlite with pH adjusted with calcium carbonate or charcoal, 1:4 mixtures of perlite and malt residue, sugarcane bagasse, coal, and rice husk. We also contrasted sterilisation procedures (autoclaving or gamma irradiation) and incubation after injection (with or without initial two weeks incubation at 28 °C) for these various carriers. Survival of Bradyrhizobium japonicum strain CB1809 was monitored over a period of 6 months upon storage at 4 °C. Most carriers evaluated, were able to maintain rhizobial populations of more than 1 × 10⁹ rhizobia per gram of inoculant over that time period, with mixtures of perlite with either sugarcane bagasse or malt residue supporting the largest rhizobial populations and a mixture of perlite and rice husk the lowest. All carriers supported rhizobial growth over the 6 months period. Initially, rhizobial populations were greater with gamma irradiation than autoclaving, however after 6 months, this response was significant only with the perlite and sugarcane bagasse mixture. The incubation of the inoculant after injection also ultimately did not benefit rhizobial levels for any of the carriers, tested. Using simple sterilisation procedures and without incubating after injection, perlite based carriers can produce high quality inexpensive inoculants, maintaining bacterial populations of more than 1 × 10⁹/g rhizobia for at least 6 months.     

野大豆内生假单胞菌YDX26的鉴定及促生抗逆特性

[背景] 野大豆具有栽培大豆所不具有的一些优良特性,这与其特有内生菌有关,已成为当下研究热点。[目的] 对野大豆内生细菌进行分离鉴定,并从中筛选出具有促生和抗逆潜能菌株。[方法] 以组织分离法和涂布划线法进行细菌分离培养;根据形态特征、生理生化特性及基于16S rRNA基因序列系统发育分析对菌株进行菌种鉴定;通过选择性培养基或比色法等对菌株进行促生特性分析,采用水培试验分析菌株对水稻幼苗生长的影响;利用盐胁迫及聚乙二醇（Polyethylene Glycol,PEG）-6000模拟干旱胁迫探究菌株抗逆性。[结果] 分离得到一株编号为YDX26的细菌,基于菌株形态、理化特性和16S rRNA基因序列系统发育分析,将菌株YDX26初步鉴定为假单胞菌（Pseudomona s sp.）。该菌株溶磷量为46.12 mg/L,吲哚-3-乙酸（Indole-3-Acetic Acid,IAA）活性为19.97 μg/mL, 1-氨基环丙烷-1-羧酸（1-Amino-Cyclopropane-1-Carboxylic Acid,ACC）脱氨酶活性为3.95μmol/（mg·h）。菌株YDX26对水稻幼苗株高、根长、地上部干重与地下部干重均有明显促进作用,分别提高了17.34%、12.19%、5.32%和10.70%。相较于对照菌株DX22,在盐胁迫和干旱胁迫下,菌株YDX26表现出较好的耐盐和抗旱能力。[结论] 野大豆内生细菌菌株YDX26具有较好的促生、耐盐和抗旱能力,可以作为农业生产上新的菌种资源。     

基于LC-MS代谢组学技术的丽豆-大豆差异代谢物比较研究

丽豆(Calophaca sinica)是我国华北地区特有的一种珍稀野生植物。为探明丽豆的营养价值，该文以大豆(Glycine max)为参照组，利用液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术对其种子进行了比较代谢组学研究。结果表明：(1)丽豆和大豆中共检测到1 857种代谢产物，二者成分相同且含量相似的代谢物有1 698种(>90%),差异代谢物有159种(<10%)。(2)在差异代谢物中，成分差异的有9种，其中有5种为丽豆特有，剩余150种均为含量差异，其中48种(约30%)在丽豆中的含量高于大豆。(3) KEGG注释到8条差异代谢物显著富集(P<0.1)的通路，主要包括初生代谢物的各类氨基酸生物合成途径和次生代谢物的罗汉松脂素、花生四烯酸以及二萜类等生物合成途径。(4)丽豆比大豆含量低的化学组分主要是初生代谢产物，比大豆含量高的化学组分主要是次生代谢物，而这些次生代谢物在调节血糖、骨坏损修复、增强免疫以及消炎抗癌等生理过程中有着积极的作用。综上所述，该研究认为丽豆与大豆具有相近的营养价值，并且对改善人类亚健康状况有积极的影响；此外，该文使我们对丽豆的营养价值和代谢组成...     

叶面喷施烯效唑对盐胁迫下大豆幼苗生理及解剖结构的影响

以大豆栽培品种‘中黄13’为试验材料,在筛选合适的盐胁迫及烯效唑(S3307)浓度基础上,采用大豆幼苗期盐胁迫以及叶面喷施S3307的方法,分析比较相关生理指标及营养器官(根、茎和叶)解剖结构的差异,从组织结构形态和生理两方面探讨叶面喷施S3307对大豆苗期盐胁迫的缓解效应及其作用机制。结果显示:(1)与正常生长的对照相比,盐胁迫下大豆根和叶中硫代巴比妥酸反应物的含量均显著增加,叶绿素含量显著降低;而且叶片较薄,海绵组织和栅栏组织细胞排列混乱;根部中柱所占比例较对照明显变小,但皮层所占比例变大,外表皮细胞向内凹陷,次生导管平均孔径较小且含有侵填体;茎部解剖结构的变化与根部相类似。(2)叶面喷施80mg/L S3307后,盐胁迫大豆植株根和叶中硫代巴比妥酸反应物和叶绿素含量均恢复到接近对照的水平,且根、茎和叶解剖结构变化介于正常对照与盐胁迫处理之间。研究表明,叶面喷施80mg/L S3307能够有效缓解盐胁迫对大豆的伤害,且这种缓解作用与叶片细胞膜伤害、光合色素含量以及根、茎和叶内部组织结构改变有关,叶面喷施S3307可能是生产上提高大豆耐盐性的一种有效措施。     

大豆柑桔间作系统中磷的分配和迁移规律研究

用微区试验和³²P同位素示踪技术,比较研究了大豆、柑桔间作和单作条件下,P在大豆和柑桔体中的分配、转移及其在土壤中的迁移规律.结果表明,间作大豆的吸P量和各部位累积P量显著地低于单作大豆;³²P肥料浅施,间作大豆吸收的³²P量显著低于单作大豆;³²P肥料深施,间作大豆吸收的³²P量显著高于单作大豆,但间作不影响P和³²P在各部位的转移和分配.间作柑桔吸收的³²P量显著低于单作柑桔.柑桔新吸收的³²P可快速向地上部分输送,并优先供应生长活跃部位.间作不影响³²P在柑桔各部位的转移和分配,但是P肥深施使柑桔吸收的³²P向地上部分和生长活跃部位的转移速率减慢.间作使土壤中P的生物移动性增强,可促进土壤深层P向土壤浅层迁移.试验结果表明,大豆柑桔间作磷肥的施用深度以保持在20cm以内为佳.