五倍体草莓及其十倍体的叶片差异表达蛋白分析

以二倍体绿色草莓(Fragaria viridis Duch.)为父本、八倍体栽培草莓‘房香’(F.×ananassa‘Fusanoka’)为母本杂交所得的五倍体草莓(株系代号:FxLs-11-37,2n=5x=35)及其染色体加倍而成的十倍体(株系代号:A3,2n=10x=70)草莓为试材,观察记载其部分农艺性状、SPAD值以及净光合速率,利用双向凝胶电泳技术对草莓染色体加倍后叶片蛋白质进行了分析,获得了分辨率高、重复性好的电泳图谱。结果表明:(1)与五倍体FxLs-11-37相比,十倍体A3的株型明显矮化、植株冠径变大、叶长叶宽增大、叶片增厚以及叶色浓绿,其叶片的SPAD值与净光合速率显著高于FxLs-11-37。(2)通过PDQuest软件对图谱分析表明,两者在等电点4~7、分子量14.4~66.2kD范围内蛋白质斑点分布最多,可识别的总蛋白质斑点数超过700个,其中蛋白质表达差异水平在1.5倍以上的有18个,2.0倍以上的有4个。利用MALDI-TOF-MS/MS质谱技术鉴定了这4个差异蛋白质,分别是草莓主要过敏原a 1-E、核内不均一核糖核蛋白1、叶绿体硫辛酰基合酶1、NAD(P)H脱氢酶(醌)FQR1类似蛋白质。这些差异蛋白质主要与抗逆、mRNA转运、物质与能量代谢相关。荧光定量PCR对上述4个蛋白编码基因的转录表达水平检测表明,与蛋白质表达差异的趋势一致。该研究获得了草莓染色体加倍后差异表达的蛋白质,为深入研究提供了线索。     

植物多倍体化中基因组和基因表达的变化

多倍体化在植物进化的历史过程中频繁发生, 对新物种的形成产生了很大影响。伴随着多倍体化, 植物在基因组和基因表达上发生了复杂的变化, 包括染色体数目变化、染色体重组、基因沉默、基因的非加性表达和表观遗传等变化。该文对多倍体化引起的这些变化及其相应的机理进行了综述, 以期为了解多倍体化中植物新表型的产生机理和在进化中的意义提供参考。