亞種間雜交稻及其親本灌漿期劍葉蛋白質(zhì)組學(xué)研究.pdf

1、本實驗以秈稻93-11、粳稻日本晴以及二者正反交雜種F1代四個基因型水稻灌漿期劍葉為材料，研究了其在灌漿后20天、30天、40天劍葉的葉綠素含量、凈光合速率、葉綠素?zé)晒鈪?shù)等生理指標(biāo)的差異；同時采用高通量的蛋白質(zhì)雙向電泳分離技術(shù)和高分辨率的蛋白質(zhì)質(zhì)譜分析技術(shù)以及生物信息學(xué)等手段，對每個基因型水稻灌漿20天、30天、40天三個時期劍葉蛋白質(zhì)組學(xué)進(jìn)行了縱向比較分析，并對親本和F1代之間劍葉蛋白質(zhì)組差異進(jìn)行了橫向比較分析，旨在探究水稻葉片衰老

2、的機理及調(diào)控途經(jīng)，尤其是亞種間雜交稻功能葉早衰的分子機理。研究結(jié)果表明： 1、生理功能分析結(jié)果 從灌漿20天到40天四個基因型水稻的光合速率呈下降趨勢，兩個F1代的光合速率介于兩個親本之間，高于日本晴，但低于93-11。三個灌漿期四個基因型水稻的葉綠素相對含量和絕對含量結(jié)果表明，兩個F1代的葉綠素含量均低于兩個親代，且隨著灌漿進(jìn)程的推進(jìn)四個基因型水稻的葉綠素含量均呈下降趨勢。三個灌漿期四個基因型水稻的Fv/Fm、φPSⅡ

3、、qP基本呈下降趨勢。表明隨著灌漿時間的推移，四個基因型水稻的光合、光化學(xué)活性等發(fā)生了變化。 2、同一基因型水稻不同灌漿時間劍葉蛋白質(zhì)表達(dá)差異分析 93-11在灌漿20天、30天和40天三個時期的膠共匹配上1051個點，未匹配上247個點。日本晴三個時期的膠匹配上913個點，未匹配上306個點。F1(93-11/日本晴)三個時期的膠匹配上935個點，未匹配上221個點。F1(日本晴/93-11)三個時期的膠匹配上1067

4、個點，未匹配上32個點。93-11總的蛋白質(zhì)點數(shù)是1298個，日本晴總的蛋白質(zhì)點數(shù)是1219，F(xiàn)1(93-11/日本晴)總的蛋白質(zhì)點數(shù)是1156個，F(xiàn)1(日本晴/93-11)總的蛋白質(zhì)點數(shù)是1099個，兩親本檢測到的蛋白質(zhì)點數(shù)多于兩F1代。運用PDQuest7.0軟件分析每個基因型水稻在三個時期的膠圖譜，分別找出表達(dá)量上調(diào)、下調(diào)、新出現(xiàn)及消失的點，并加以標(biāo)記。93-11上調(diào)的點6個，下調(diào)的68個，新出現(xiàn)52個，消失10個。日本晴上調(diào)7個

5、，下調(diào)36個，新出現(xiàn)的點34個，消失7個。F1(日本晴/93-11)上調(diào)18個，下調(diào)6個，新出現(xiàn)59個，消失4。F1(93-11/日本晴)上調(diào)9個，下調(diào)10個，新出現(xiàn)44個，消失0個。共分析出370個差異點。 3、不同基因型在相同灌漿期劍葉蛋白質(zhì)表達(dá)差異分析 選取四個基因型水稻灌漿40天的膠圖譜進(jìn)行了分析，四塊膠上共匹配887個點，未匹配311個點。并找出28個特異表達(dá)的點。 4、差異表達(dá)蛋白功能分析 四

6、個基因型水稻三個灌漿時期劍葉的蛋白質(zhì)圖譜通過PDQuest7.0軟件分析后，選取249個差異蛋白點進(jìn)行了MALDI-TOF-TOF-MS分析和數(shù)據(jù)庫檢索鑒定，共有135個蛋白質(zhì)得到了鑒定，蛋白質(zhì)鑒定的成功率為54.2％。根據(jù)功能分析結(jié)果，蛋白質(zhì)可以分為七個類別，第一類，水稻衰老相關(guān)蛋白；第二類，防御性蛋白；第三類，信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白；第四類，代謝相關(guān)蛋白；第五類，光合作用相關(guān)蛋白；第六類，細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白；第七類，遺傳相關(guān)蛋白。 本研究利