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。     

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.     

小麦种子萌发过程中类PvLEA—18的表达

利用PvLEA-18蛋白抗体,分析小麦种子在萌发过程中类PvLEA-18表达情况。Western blot表明在小麦干种胚中未检测到类PvLEA-18蛋白,而在种子萌发不同时期（12h,24h,36h)的胚和盾片组织中检测到类PvLEA-18蛋白的表达。其分子量分别约为81kD和70kD。种子萌发24h后,81kD蛋白消失,70kD的类PvLEA-18表达量也降低。     

不同抗寒性冬小麦品种分蘖节低温诱导蛋白比较

通过蛋白质双向电泳和质谱技术,对低温前后抗寒品种东农冬麦1号和非抗寒品种济麦22的蛋白质组进行了比较分析.结果表明：在pH 4～7范围内,在东农冬麦1号和济麦22分蘖节蛋白表达图谱中发现55个蛋白点在低温胁迫后的表达量与低温前有明显差异,其中47个点在两个品种中均有表达.低温处理后,有23个蛋白点的丰度值变大,东农冬麦1号的绝对丰度高于济麦22;7个蛋白点的丰度值变小,东农冬麦1号的绝对丰度低于济麦22;东农冬麦1号特有8个蛋白点表达量上升.所有上调的蛋白点中东农冬麦1号的表达量是济麦22的2.1~16.5倍,超过4倍以上的点有10个;所有下调的点中东农冬麦1号的表达量是济麦22的0.1～0.4倍.对所有的差异蛋白点进行质谱分析,并通过数据库检索进行蛋白质鉴定,得到了其中51个蛋白的完整肽指纹图谱,这些蛋白中逆境蛋白占15.7%、代谢相关蛋白占27.5%、信号分子占19.6%、未知蛋白占9.8%、其他类蛋白占27.4%.这些蛋白的表达可能对东农冬麦1号抗寒性具有重要作用.     

双向凝胶电泳分析小鼠子宫内膜胚泡着床点和着床旁组织蛋白质组

目的 :研究小鼠子宫内膜胚泡着床点和着床旁蛋白质表达图谱及其差异。方法 :用固相pH梯度双向凝胶电泳分离 5d .p .c .(dayspostcoitum)小鼠子宫内膜胚泡着床点和着床旁总蛋白 ,同时分离同龄未交配小鼠子宫内膜总蛋白 ,银染显色 ,PDQuest 2DE软件分析。结果 :图像分析测得三块胶的匹配率达 74 5 %以上 ,在等电点pI 3～ 1 0、分子量 1 4 4～ 75 4kDa范围内分离得未交配小鼠子宫内膜蛋白点大约 81 0个 ,受孕小鼠子宫内膜胚泡着床旁和着床点蛋白质点分别大约为 95 0个和 1 0 4 0个 ,其中至少 90个蛋白点在三种不同的生理状态间有 2倍以上的量变。结论 :在“着床窗口期” ,小鼠子宫内膜特别是着床位点内膜合成更多的蛋白质 ,以适宜胚泡成功地植入。     

野生大豆与栽培大豆种子差异蛋白质组学研究

运用蛋白质组学方法比较研究3个野生大豆(Glycinesoja)和3个栽培大豆(Glycinemax)的种子贮藏蛋白差异情况.结果发现,在考马斯亮蓝染色的双向电泳pH4～7的胶上,经过PDQuest图像分析软件平均可检测到550个左右的蛋白质点.进一步分析发现,表达量变化2.5倍以上的点有10个,其中大部分蛋白质仅在栽培大豆中检测到.对这10个蛋白质点进行了胶内酶解,用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱测定均得到了肽质量指纹图谱.搜索大豆UniGene库和NCBI库共鉴定出5个蛋白质,主要是与大豆抗性、抗营养以及种子萌发相关的蛋白质,包括大豆血凝素,种子成熟蛋白PM24,糖结合蛋白,胰蛋白酶抑制剂p20以及成熟多肽.对这些蛋白质可能的作用进行了讨论.     

转反义硫氧还蛋白基因小麦萌发种子中蛋白质的变化

硫氧还蛋白h（thioredoxin h,Trx h）是一类广泛存在于生物体内的多功能活性蛋白,分子量约为12kD,它通过还原靶蛋白中的二硫键参与酶活性调节、抗胁迫、信号传导等许多重要的生命活动。硫氧还蛋白h能促进谷物类种子萌发过程,主要表现在以下2个方面：（1）在籽粒萌发期间,硫氧还蛋白可通过还原储存蛋白的分子内二硫键使其更易于被降解;（2）硫氧还蛋白也可以直接地通过将酶还原或者间接地通过使酶抑制蛋白失活而激活酶。源于Phalaris coerulescens的trxs基因（thioredoxin s,trxs）与小麦硫氧还蛋白h基因（thioredoxin h,trx h）同属于硫氧还蛋白基因家族,它们的cDNA有94％的同源性,表达产物也有相似的生物功能。我们采用基因枪法将反义trxs基因导入小麦,获得了可稳定遗传的小麦,并检测出转基因种子中硫氧还蛋白h表达量、水溶蛋白和醇溶蛋白的还原状态以及α-淀粉酶活性均低于对照小麦;另外,通过模拟降雨抗穗发芽试验证实转基因株系具有很强的抗穗发芽能力。以转反义trxs基因抗穗发芽小麦为材料,检测反义trxs基因小麦籽粒萌发过程中蛋白质的变化,探讨转反义trxs基因小麦的抗穗发芽机理。研究表明反义trxs基因能够减缓KCl可溶性蛋白中Chloroform-methanol（CM）蛋白向代谢类蛋白的转化进程,在萌发初期降低籽粒代谢类蛋白的含量,使籽粒代谢速度下降,而CM蛋白主要包含一些分子量小于20kD的蛋白质。在籽粒成熟过程中,硫氧还蛋白能够阻止麦谷蛋白亚基形成谷蛋白聚合体的过程,在转基因小麦中麦谷蛋白更易于形成大分子量的谷蛋白大聚合体,使得转基因小麦中的谷蛋白在萌发初期更难于被水解,因此转基因小麦籽粒会因谷蛋白难于降解而萌发较慢。另外,反义trxs基因减慢了麦胚中10kD蛋白的降解过程。     

抗、感绿豆象绿豆种子差异蛋白的分离与鉴定

为寻找抗绿豆象绿豆种子中的重要抗虫成分,以抗虫绿豆晋绿7号、B20及感虫绿豆潍绿2117为试验材料,采用蛋白质双向电泳(2-DE)和质谱技术,对抗、感虫绿豆中差异蛋白及功能进行了鉴定与分析。结果表明,抗、感虫绿豆中差异蛋白表达量超过2.5倍的点共有15个。其中6个蛋白点通过数据库得到了成功鉴定,涉及3种蛋白质,分别为8S球蛋白(α亚型和β亚型)、核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(RuBis CO)亚基结合蛋白和合成淀粉酶与胰蛋白酶两种抑制剂的前体多肽链。蛋白点B49(即8S球蛋白α亚型)和B31(RuBis CO亚基结合蛋白)在抗、感虫绿豆中的差异表达量分别达到10 000倍和23倍。抗虫绿豆中8S球蛋白α亚型及β亚型、RuBis CO伴侣蛋白及胰蛋白酶抑制剂的前体作为抗虫物质影响了绿豆象的生长发育甚至导致其死亡,与抗虫性的量效关系及联合效应还需进一步验证。     

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。     

藜麦CqSAP8基因克隆及其在非生物胁迫下的表达分析

该研究根据NCBI公布的藜麦胁迫相关蛋白(SAP)基因CqSAP8序列进行克隆,利用生物信息学分析CqSAP8蛋白序列、理化性质和结构特点,并采用qRT PCR方法检测CqSAP8基因表达的组织特异性及在非生物胁迫下的相对表达。结果表明：(1)藜麦CqSAP8基因CDS全长528 bp,编码175个氨基酸;预测CqSAP8蛋白分子量为18.73 kD,理论等电点为7.46,属于稳定的亲水性蛋白质;CqSAP8蛋白在N端和C端分别含有A20和AN1保守域,是SAP蛋白最典型的类型。(2)序列比对与进化分析显示,藜麦CqSAP8与甜菜BvSAP8、菠菜SoSAP8亲缘关系最近,序列相似性分别为89.66%和89.47%。(3)qRT PCR分析表明,藜麦CqSAP8基因在根、茎、叶、花和种子中均有表达,且在种子中表达量最高;CqSAP8基因在干旱和高温胁迫12 h表达量达到最大值,分别是对照的13.09和17.47倍,高盐和低温胁迫下的最大表达量均为对照的3.91倍,说明藜麦CqSAP8基因响应多种非生物胁迫应答;另外,藜麦CqSAP8的表达量在ABA胁迫下24 h急剧升高,推测CqSAP8基因在非生物胁迫前期的响应不依赖ABA。该研究为进一步研究CqSAP8基因功能及抗逆分子机制奠定了基础。     

小麦种子基因的表达序列标签分析

以授粉后12 d的小麦(Triticum aestivum L.)种子为材料,构建起cDNA文库.从中随机挑选10 000个克隆,利用Biomek 2000核酸工作站制成高密度cDNA阵列.然后分别以未受精子房、胚和胚乳中提取的RNA为模板,反转录合成探针与膜杂交,进行差示筛选.根据筛选结果,选取800个在胚、胚乳或胚和胚乳中表达的克隆进行表达序列标签(EST)分析,鉴定出216个不同的基因序列.其中24个ESTs属于已知的小麦基因;122个ESTs为推测的小麦新基因,它们编码的产物与种子贮藏蛋白或与生化代谢、发育等其他的生物学过程有关;70个ESTs的序列特征尚未确定.本研究为研究种子发育和小麦品质改良等提供了基础资料.     

小麦种子基因的表达序列标签分析(英文)

以授粉后12d的小麦(TriticumaestivumL.)种子为材料,构建起cDNA文库。从中随机挑选10000个克隆,利用Biomek2000核酸工作站制成高密度cDNA阵列。然后分别以未受精子房、胚和胚乳中提取的RNA为模板,反转录合成探针与膜杂交,进行差示筛选。根据筛选结果,选取800个在胚、胚乳或胚和胚乳中表达的克隆进行表达序列标签(EST)分析,鉴定出216个不同的基因序列。其中24个ESTs属于已知的小麦基因;122个ESTs为推测的小麦新基因,它们编码的产物与种子贮藏蛋白或与生化代谢、发育等其他的生物学过程有关;70个ESTs的序列特征尚未确定。本研究为研究种子发育和小麦品质改良等提供了基础资料。     

雪莲愈伤组织蛋白质提取及双向电泳分析

以产自西藏绵头雪莲为材料,分别采用TCA/丙酮法、尿素法和酚法,提取雪莲愈伤组织蛋白质并进行双向电泳,对蛋白产量和纯度以及电泳图谱进行比较。结果表明:(1)酚法较TCA/丙酮法和尿素法获得的蛋白质更纯,杂质少,蛋白点多且分辨率较高,在二维电泳图谱中背景清晰,横纹和纵纹较少。(2)对酚法提取的蛋白质样品进行上样量的比较结果显示,17cm胶条500μg上样量二维图谱的背景和蛋白点分布较好。(3)用0℃处理雪莲愈伤组织12h,利用建立的双向电泳体系分析结果发现,有33个蛋白点比常温(23℃)上调1.5倍表达,有5个蛋白点的表达下调2倍。(4)质谱鉴定结果表明,低温诱导的蛋白包括NADP-依赖型异柠檬酸脱氢酶、腺苷高半胱氨酸酶、抗性RPP8类蛋白、蛋白点gi|13129470、α-微管蛋白,分别与新陈代谢、植物防御、能量代谢、细胞的结构蛋白相关。     

外源激素ABA影响新疆荒漠盐生植物异子蓬异型种子萌发机制

以新疆荒漠盐生植物异子蓬(Suaeda aralocaspica)异型种子为材料,通过外源ABA直播(长时间)与浸种(短时间)处理分别研究不同浓度(0、0.5、1.0、5.0、10.0μmol/L)ABA对异型种子萌发、幼苗生长的影响,并通过定量PCR技术分析与萌发相关的ABC转运蛋白基因、丝裂原活化蛋白激酶激酶基因和DNA修复和转录因子基因在5.0μmol/L ABA处理下的表达规律,探讨外源ABA影响异子蓬异型种子萌发差异的机制。结果显示:(1)外源ABA直播处理下,褐色种子萌发及幼苗生长均受到明显抑制,黑色种子的萌发和幼苗生长在低浓度被促进,较高浓度被显著抑制;短时间浸种处理,能够同时促进异型种子的萌发及幼苗生长,且随ABA浓度增加促进效应增强。(2)直播萌发后,褐色种子中3个基因的表达量与对照相比均不变或降低表达(除了DNA修复和转录因子基因在8 h显著升高),黑色种子与对照相比均上调表达(除了ABC转运蛋白基因在8h显著下调);短时间浸种萌发后,褐色种子中3个基因的表达量均比对照显著升高,黑色种子中升高不明显。基因表达规律与种子萌发结果趋势一致,暗示ABA浸种可能触发了异子蓬种子萌发内在机制并对随后的萌发过程产生促进作用。而黑色种子对ABA处理表现出较好的萌发响应,可能是其幼苗能抵御荒漠地区逆境环境的重要原因。     

不同活力玉米种子胚萌发过程中蛋白质的变化

从不同人工老化处理中筛选出３组分别代表不同活力的玉米种子。萌发期间,中、低活力种子胚蛋白的降解比高活力对照种子慢,萌发前期胚蛋白合成能力也较低。吸胀２４ｈ,不同活力胚的蛋白合成能力差异显著,可以作为衡量种子活力的指标。     

逆境条件下小麦种子活力与种子萌发相关酶活性及其基因表达的关系

分析不同基因型小麦品种逆境萌发过程中种子萌发相关酶活性及基因表达差异,明确在逆境条件下,种子活力与种子萌发相关酶活性及基因表达量的关系.通过标准发芽试验和逆境(冷浸、人工老化、干旱胁迫)发芽试验,测定4个小麦品种种子活力、萌发过程中可溶性总糖和可溶性蛋白含量、α-淀粉酶活性、半胱氨酸蛋白酶活性及相关基因表达量.结果表明:干旱、人工老化和冷浸胁迫3种逆境对种子活力都有一定影响.不同萌发条件下,可溶性总糖含量呈现先小幅度升高后小幅度降低再迅速升高的趋势;而可溶性蛋白含量随着萌发时间的延长呈现逐渐下降的趋势.α-淀粉酶活性整体呈现逐渐升高的趋势,但在冷浸胁迫处理后,豫农949和轮选061的α-淀粉酶活性在萌发60 h后出现下降.半胱氨酸蛋白酶活性整体呈先降低后升高的趋势,但在干旱胁迫条件下,豫农949、豫麦49-198和轮选061的半胱氨酸蛋白酶活性呈现先升高后降低再升高的趋势.不同逆境萌发条件下,α-AMY(α-淀粉酶基因)表达量整体呈先上升后下降的趋势.冷浸胁迫处理后,轮选061的α-AMY表达量高于对照,在其他逆境萌发条件下,4个品种的α-AMY表达量均低于对照;人工老化处理后,长4738的CP(半胱氨酸蛋白酶基因)表达量与对照差异不显著,在其他逆境萌发条件下,4个品种的CP表达量均高于对照.种子萌发期间,不同萌发条件下α-淀粉酶和半胱氨酸蛋白酶活性与其基因表达并没有直接关系,α-淀粉酶活性与可溶性总糖含量达到显著正相关,半胱氨酸蛋白酶活性与可溶性蛋白含量的相关性不显著.在标准发芽条件下,α-淀粉酶活性与活力指数呈显著正相关,而在逆境萌发过程中,其相关性不显著.冷浸胁迫处理后,半胱氨酸蛋白酶活性与活力指数呈显著正相关,但在标准发芽、干旱胁迫、人工老化处理后,其相关性不显著.     

刺五加种子结构,后熟作用及其细胞化学研究

刺五加种子为扁肾形,种皮由一层细胞构成。种子脱落时,胚处于心形胚期,胚周围的胚乳细胞解体形成囊腔包囊胚,胚细胞原生质浓厚,胚乳细胞中贮存大量蛋白质和脂类,但两者均未见贮存多糖,有萌发潜能的种子只占全部种子的１２．８０％,种子经变温层积处理６个月即可完成后熟过程,其细胞化学特点是：处理１．５个月时胚细胞中开始积累多糖颗粒,至４个月时达最大量并一直保持至种子萌发。试验地种植条件下饱满种子经１８－２０个     

花后盐与渍水逆境对小麦籽粒产量及蛋白质和淀粉积累的影响

采用盆栽试验,研究了花后渍水、盐胁迫和盐渍处理对2个小麦品种（扬麦12和淮麦17）籽粒产量及蛋白质和淀粉积累与组分的影响.结果表明：与对照相比,花后渍水、盐胁迫和盐渍处理显著降低了小麦花前贮藏氮素（花前贮藏干物质）转运量和花后同化氮素（花后同化物）输入籽粒量,从而导致小麦籽粒产量、蛋白质和淀粉产量显著降低,其中盐胁迫和盐渍处理表现更为明显.与对照和渍水处理相比,盐胁迫和盐渍处理显著降低了小麦籽粒蛋白质积累量及谷/醇蛋白比,显著提高了蛋白质组分含量;同时降低了小麦籽粒淀粉积累量、淀粉组分含量及直/支链淀粉比;盐胁迫处理对扬麦12的影响较盐渍处理明显,而盐渍处理对淮麦17的影响较盐胁迫处理明显.渍水条件下小麦籽粒蛋白质和淀粉积累量均下降,除淮麦17谷蛋白和清蛋白含量有所提高外,淮麦17其他蛋白组分含量和扬麦12各蛋白组分含量均下降.     

小麦条锈菌PsCdc2基因的克隆及在条锈菌侵染小麦后的转录表达分析

【目的】克隆小麦条锈菌细胞分裂基因PsCdc2,分析该基因在条锈菌接种小麦后不同时间点的表达特征。【方法】利用PCR和RT-PCR技术克隆PsCdc2的cDNA序列和基因组序列,采用生物信息学技术预测分析该基因编码蛋白的保守结构域及基本特性,对该蛋白进行系统发育分析,构建进化树;运用实时荧光定量RT-PCR技术,以PsCdc2在夏孢子时期的表达情况为对照,分析该基因在亲和及非亲和互作中不同时间点的表达特征。【结果】PsCdc2基因组序列长2279 bp,由11个外显子和10个内含子构成,开放阅读框为885 bp,编码294个氨基酸,分子量为33.14 kDa,等电点为6.26。编码蛋白含两个保守的激酶特征位点,一个跨膜螺旋区域。PsCdc2基因编码蛋白与小麦秆锈菌、新型隐球菌、玉米瘤黑粉菌等多种真菌的Cdc2高度相似,其中与小麦秆锈菌的Cdc2亲缘关系最近,序列相似性达73.1%。实时荧光定量RT-PCR结果表明,在亲和组合中,该基因在条锈菌接种小麦的前期上调表达,其中接种后12 h时表达量最高,约为夏孢子中表达量的1.62倍,接种后24-268 h,基因表达基本呈下调趋势,其中96 h基因表达量最低,仅为夏孢子时期的0.07倍。在非亲和组合中,该基因表达基本呈下调趋势,在接种后各个时间点的表达量均低于在夏孢子中的表达量,其中接种后12 h时表达量最高,但仅为夏孢子中表达量的0.34倍;接种后96 h表达量最低,为夏孢子中表达量的0.02倍。【结论】PsCdc2可能通过调控条锈菌的细胞周期循环参与了侵染前期初生菌丝生长和吸器母细胞的形成,与条锈菌的致病性相关。本文首次报道了小麦条锈菌的Cdc2基因,为进一步揭示条锈菌细胞周期调控的本质及研究开发靶向Cdc2的新型农药,以及实现对小麦条锈病的新型药剂防治提供了理论基础。     

甘蓝型油菜种子中油体的超微结构及蛋白质组分析

以甘蓝型油菜（Brassica napus L.）含油量较高的品种‘ZS11’、含油量中等的品种‘Westar’和‘Topas’以及含油量较低的品种‘ZS10’为实验材料,通过超微结构观察和统计,比较分析不同品种种子中油体形态、大小和数量的差异。研究结果显示,品种‘ZS11’种子子叶细胞油体排列致密,形态较小,大部分油体的直径低于1 μm;而在含油量中等或较低的品种中,种子子叶细胞油体排列均显疏松,其中‘Westar’和‘Topas’的油体较大,而‘ZS10’的油体大小不一。本研究还通过双向电泳分析进一步检测了‘Westar’和‘ZS11’种子中总蛋白和油体蛋白的差异表达情况。结果显示,‘Westar’和‘ZS11’种子总蛋白双向电泳图谱中,表达量具有2倍以上差异的蛋白质点共有57个;其中在‘Westar’中特异表达的种子总蛋白质点有24个,在‘ZS11’中有23个。在上述2个品种油体蛋白双向电泳图谱中,表达量具有2倍以上差异的蛋白质点共有52个,在品种‘Westar’中特异表达的有2个,‘ZS11’中有13个。表明不同含油量的油菜品种种子在油体的结构和蛋白组份上均存在差异。