水稻红莲型细胞质雄性不育系小孢子不同发育时期花药总蛋白质比较分析

采用双向凝胶电泳对水稻红莲型细胞质雄性不育的不育系小孢子发育单核期和二核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,且单核期和二核期花药总蛋白质在双向电泳胶上分布的图谱十分相似。PDQuest 2DE图像分析软件在等电点(pI)3.0~10.0、分子量(M.W.)9.0~98.0 kD之间可识别约1 800个蛋白质点。比较分析发现单核期和二核期花药中共有241个差异表达的蛋白质点,其中仅在单核期中表达的点数为125,仅在二核期中表达的为13点;表现为表达量差异的105点,其中在二核期表达下调的点数为70点,表达上调的为33点。还对蛋白质点集中的区域(pI 4.5~8.0,M.W.25.0~70.0 kD)中的41个差异蛋白质点进行了分子量和等电点分析。     

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。     

红莲型水稻细胞质雄性不育花粉总蛋白质初步比较分析

采用固相pH梯度/SDS-PAGE双向电泳对红莲型细胞质雄性不育水稻的不育系(YTA)和保持系(YTB)二核期花粉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。用PDQuest2DE软件可识别约1500个蛋白质点,其中差异表达的蛋白质点数为120。将其中15个差异点采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(matrix assisted laser desorption/ionizaton time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)进行了肽质指纹图分析,通过采用Mascot软件对MSDB数据库查询,其中7个蛋白质点得到了鉴定。YTA相对于YTB有部分参与物质和能量代谢的蛋白质缺失或表达量降低,这些蛋白质分别是水稻线粒体H -转运ATPase(H -ATPase)α链、盐诱导型膜联蛋白、线粒体NAD -依赖型苹果酶和磷酸核糖焦磷酸合成酶等。这些蛋白质的表达下调或缺失可能与线粒体提供能量不足而导致的花粉不能正常发育有关。线粒体电压依赖性阴离子通道(VDAC)这一重要蛋白质在YTA中的上调表达有可能与花粉败育过程中细胞的程序性死亡相关。     

小麦质核互作型雄性不育系及其保持系花药差异蛋白质组学分析

为了能从蛋白质水平揭示小麦细胞质雄性不育的分子遗传机制,采用IEF/SDS-PAGE双向凝胶电泳技术,对小麦质核互作型雄性不育系(S)-1376A及其保持系(A)-1376B在花药发育的单核期、二核期蛋白质进行了差异蛋白质组学研究,经考马斯亮蓝染色,得到了重复性较好的双向电泳图谱．PDQuest 软件在分子质量9.0～100.0 ku、等电点4～7 线性范围内,可识别约610个蛋白质点,对28个差异表达的蛋白质点采用基质辅助激光解吸分离飞行时间质谱进行肽指纹图谱分析,并利用Mascot 软件在NCBInr数据库搜索,鉴定出12个差异表达蛋白,其中5个差异表达蛋白可能与雄性不育有关,分别是泛素结合酶E2、甘氨酸富集蛋白、抗坏血酸过氧化物酶、假定半胱氨酸蛋白酶抑制剂及1, 5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶小链克隆512,它们参与了物质能量代谢、细胞程序化死亡及花发育调控等过程,推测不育系(S)-1376A 雄性不育性可能与这些生理生化代谢有关．研究结果为揭示雄性不育机理提供了理论依据．     

红莲型水稻细胞质雄性不育花药蛋白质组学初步分析

采用固相pH梯度－SDS PAGE 双向电泳对红莲型细胞质雄性不育水稻(YTA)的不育系和保持系(YTB)单核期花粉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。Image Master 2D V5.0 软件可识别约1800个蛋白质点,其中差异表达的蛋白质点数为85。将其中16个差异点采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（matrix assisted laser desorption/ionizaton time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS）进行了肽质指纹图分析,通过采用Mascot 软件对MSDB数据库查询,其中9个蛋白质点得到了鉴定。YTA相对于YTB有部分参与碳代谢和淀粉合成的酶缺失或表达量降低,这些蛋白质分别是ADP-葡萄糖磷酸转移酶（AGPase）,UDP-葡萄糖醛酸脱羧酶,乙酰辅酶A合成酶和二氢硫辛酸脱氢酶等。其中AGPase是参与淀粉合成的蛋白,与花粉发育密切相关。乙酰辅酶A合成酶和二氢硫辛酸脱氢酶是细胞内合成乙酰辅酶A的重要酶,而乙酰辅酶A是进入TCA循环的重要底物,乙酰辅酶A的缺乏可以导致TCA循环不能顺利进行,从而不能提供小孢子发育所需要的大量能量。YTA相对于YTB部分参与碳水化合物代谢的重要酶缺失或表达量降低,有可能导致因线粒体提供的能量不足,淀粉合成受阻,因而花粉不能正常发育。      

小麦Ven型胞质雄性不育植株与可育植株花药蛋白质组差异研究

普通小麦具有偏凸山羊草（Ae. ventricosa）细胞质的不育系为Ven型胞质雄性不育系（Ven cytoplasmic male sterility, Ven CMS）,是粘类小麦CMS的一种类型。该研究对小麦Ven型雄性不育系冀5418A及其同型保持系冀5419B的单核期和二核期的花药进行差异蛋白质组学分析,探讨小麦质核互作雄性不育的分子机制。通过双向电泳分离花药蛋白,基质辅助激光解析飞行时间串联质谱（MALDI TOF TOF）对差异表达蛋白进行质谱鉴定,利用生物信息学进行差异表达蛋白鉴定和功能注释分析。结果表明,在分子量19.0～100.0 kD、等电点4～7线性范围内,共检测到约2 000个蛋白点。2个时期共检测到差异蛋白98个,其中两个时期差异表达变化一致的蛋白点56个;数据库搜索获得鉴定的蛋白点41个,其中18个蛋白的表达量在冀5418A 中显著下调,23个在冀5418B 中明显下调。在不育系和可育系中均有参与能量代谢、活性氧代谢、核糖体合成、花粉物质合成的差异蛋白。GO分析预测差异蛋白生物学过程多涉及电子传递和能量代谢、核糖体代谢、活性氧代谢等,细胞组成主要是在膜区域和线粒体,分子功能主要是DNA和RNA结合功能和水解酶等。KEGG分析表明,较多蛋白分布于碳水化合物代谢、活性氧代谢和蛋白组装和折叠途径。推测不育系冀5418A 的雄性不育性除了涉及能量代谢、活性氧清除过程,核糖体蛋白、伴侣蛋白等也有重要作用,雄性不育性可能还与蛋白质加工、物质合成过程的紊乱有关。     

无核荔枝胚胎发育时期蛋白质图谱分析

通过二维聚丙烯酰胺凝胶电泳(2DE)以及计算机辅助的图像分析技术,对荔枝开花后20d的正常与败育胚蛋白质图谱进行了初步分析。结果表明,正常胚总蛋白质斑点数为129,败育胚总蛋白质斑点数为130,其中24个蛋白质点在两种胚中的表达丰度没有明显变化,35个蛋白质点在表达丰度上有明显差异,55%的蛋白则发生了蛋白质缺失、增加以及位置改变等变化。这两种蛋白质组的表达差异说明了胚内蛋白质成分在其败育过程中发生了变化,这些蛋白可能参与了胚败育的调节和控制。     

小麦遗传型与生理型雄性不育花药蛋白质双向电泳分析

为了研究小麦雄性不育蛋白表达机制, 以具有异质同核的3个亲本: 即遗传型不育系ms(S)-西农1376、对应的保持系(A)-西农1376和生理型(化学杀雄剂SQ-1诱导)雄性不育系ms(A)-西农1376为材料, 利用IEF/SDS-PAGE凝胶电泳技术, 对发育到单核后期的花药全蛋白特异性进行了比较分析, 得到320~350个清晰的蛋白点。结果表明: 遗传型和SQ-1诱导的生理型不育系蛋白质图谱与正常保持系在蛋白质(多肽)表达量上存在一定的差异, 同时发现有几种蛋白质的表达有明显的特异性, 两个不育材料2D胶上共有几个明显的特异蛋白点, 而在保持系中未发现; 两个不育材料又分别具有自己的特异蛋白表达, 不育机理不同; 比较分析可知, 不育系中某些蛋白的表达受到了抑制, 并开启了与花药败育有关的特定蛋白的表达, 可能使物质能量代谢受阻,导致雄性不育的发生。     

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.     

单显性细胞核雄性不育油菜花雷表达蛋白比较研究

以受1对显性基因控制的单显性细胞核雄性不育油菜为材料,运用蛋白双向电泳技术对初花期不育花蕾和可育花蕾中蛋白质表达差异进行分析.结果表明,可育花蕾中表达的蛋白质总点数高于不育系.不育花蕾和可育花蕾中共有的蛋白点为223个,不育花蕾特有的蛋白质点数为103个,而可育花蕾中特有的蛋白质点数为160个.可育花蕾中表达的特有蛋白质分子量主要分布在60kD以下的小分子量区域,30kD尤为丰富;不育花蕾中表达的特有蛋白按分子量分布相对均匀.两者表达特有蛋白都相对集中在pI6.0～7.5区域,多为中性蛋白.     

杀雄剂SQ-1诱导小麦生理型雄性不育小花完整叶绿体差异蛋白质组学的鉴定

为了在蛋白质水平揭示小麦雄性不育的分子遗传机制,以小麦经杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育系,以及对应正常可育系所构建的等生理差异系为试材,应用差速离心和蔗糖密度梯度离心,首先分离出供试材料小花的完整叶绿体,制备蛋白样品后采用固相IEF/SDS-PAGE双向凝胶电泳技术对完整叶绿体蛋白质进行了分离、银染,得到了重复性较好的双向电泳图谱．PDQuest 2DE软件分析识别出约150个较为清晰的蛋白质点,采用MALDI-TOF鉴定出的6个差异表达蛋白质分别是：PAP-fibrillin、ATRABB1A、底物同源结构域蛋白/Rho GAP结构域蛋白、铜锌超氧化物歧化酶（Cu/Zn-SOD）、R2R3-MYB转录因子及1个假定蛋白质．生物信息学功能分析暗示,这些蛋白直接参与了花药内激素调节、蛋白质转运、蛋白质互作、活性氧积累及花药的发育,表明SQ-1诱导的小麦生理型雄性不育其败育机理可能就与这些生理代谢过程的变异直接相关．     

Primary style protein expression in the self-incompatible/compatible apricot by the 2D-DIGE technique

In order to explore the molecular mechanism underlying self-incompatibility (SI) in the apricot (Prunus armeniaca L.) at the proteome level, we examined the style proteomes at different stages of flower development: small bud, big bud, 24h after self-pollination and 24h after cross-pollination with cultivar Badanshui in the SI apricot cultivar Xinshiji and the self-compatible (SC) apricot cultivar Katy by 2D fluorescence difference gel electrophoresis (2D-DIGE) and mass spectrometry (MS). About 1500 style protein spots were detected; 66 were expressed differently in the four stages in Xinshiji. About 1600 style protein spots were detected; 143 were expressed differently in the four stages of flower development in Katy. In Xinshiji, one protein was expressed specifically, four proteins showed up-regulated expression and twenty-nine proteins showed down-regulated expression in the cross-pollinated style compared to the self-pollinated style. Thirteen proteins were identified unambiguously. In Katy, three proteins were expressed specifically, five proteins showed up-regulated expression and thirteen proteins showed down-regulated expression in the cross-pollinated style compared to self-pollinated style. Seven proteins were identified unambiguously. The different reactions of the style at the proteomic level were triggered in Xinshiji and Katy by self pollen and non-self pollen.     

龙眼花芽与叶芽差异蛋白分析

以龙眼(Dimocarpus longan Lour.)花芽和叶芽为材料,对龙眼花芽与叶芽分化发育过程中的差异蛋白质进行分析和鉴定,并探讨其生物学功能.本研究共鉴定出10个差异蛋白质:ATP synthase beta subunit,fructokinase,LHCII type Ⅰ chlorophyll a/b binding protein,peroxidase,ascorbate peroxidase,14-3-3 protein,14-3-3 family protein,putative cytosolic cysteine synthase 7,retrotransposon protein,putative,Ty1-copia subclass,Protein Group similar to late embryogenesis abundant proteins.这些差异蛋白质可能与龙眼花芽与叶芽的物质和能量代谢、自由基清除和抗氧化作用、信号转导和基础代谢、氨基酸代谢等生理过程密切相关.     

Flower proteome: changes in protein spectrum during the advanced stages of rose petal development

Flowering is a unique and highly programmed process, but hardly anything is known about the developmentally regulated proteome changes in petals. Here, we employed proteomic technologies to study petal development in rose (Rosa hybrida). Using two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis, we generated stage-specific (closed bud, mature flower and flower at anthesis) petal protein maps with ca. 1,000 unique protein spots. Expression analyses of all resolved protein spots revealed that almost 30% of them were stage-specific, with ca. 90 protein spots for each stage. Most of the proteins exhibited differential expression during petal development, whereas only ca. 6% were constitutively expressed. Eighty-two of the resolved proteins were identified by mass spectrometry and annotated. Classification of the annotated proteins into functional groups revealed energy, cell rescue, unknown function (including novel sequences) and metabolism to be the largest classes, together comprising ca. 90% of all identified proteins. Interestingly, a large number of stress-related proteins were identified in developing petals. Analyses of the expression patterns of annotated proteins and their corresponding RNAs confirmed the importance of proteome characterization.Electronic Supplementary Material Supplementary material is available for this article at     

杀雄剂SQ-1诱导小麦雄性不育花粉粒差异蛋白质组学研究

采用固相pH梯度/SDS-PAGE双向凝胶电泳对经杀雄剂SQ-1处理和未处理的小麦(Triticum aestivum)成熟期花粉总蛋白质进行了分离, 银染显色, 获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱. 通过PDQuest 2DE图像软件的分析, 在等电点4～7之间可识别350个以上较为清晰的蛋白质点, 其中差异表达明显的蛋白质点数为21个. 将11个差异点采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱进行了肽质量指纹图谱分析, 采用Mascot软件在Swiss-prot数据库查询, 鉴定出了7个蛋白质, 它们分别是液泡转化酶、动力蛋白轻链TCTEX-1、锰超氧化物歧化酶、果糖-1,6-二磷酸醛缩酶、抗坏血酸过氧化物酶、凝集素蛋白激酶和一种未知功能的蛋白. 对已知蛋白的功能进行分析, 推测杀雄剂SQ-1诱导小麦雄性不育可能与能量代谢失衡、淀粉合成受抑制、活性氧积累、细胞凋亡以及花器官发育调节基因作用失控等有关.     

枸杞花药蛋白质组双向电泳体系的建立及应用

采用改良TCA丙酮沉淀结合Tris-HCl法提取枸杞花药蛋白质,对蛋白质裂解液成分、IPG胶条的pH范围、上样量及染色方法进行了探索.结果表明:(1)采用17 cm胶条、400 μg的上样量、含有2 mol/L硫脲的裂解液,硝酸银染色,可得到重复性好、质量高的枸杞花药蛋白2-DE图谱,枸杞花药蛋白主要集中在pH 4～7范围.(2)采用该体系分析了‘宁杞1号’和‘宁杞5号’四分体时期花药蛋白,并利用PDQuest 8.0软件在pH 4～7的2DE图谱上检测到500多个蛋白点,其中差异表达量大于2倍的蛋白有25个.