水稻抗病基因介导的抗病反应中蛋白质表达谱的比较分析

论文摘要

蛋白质组是一个基因组所表达蛋白质的总称,研究内容包括蛋白质基本氨基酸序列的鉴定到相关性状、修饰、功能及不同类型蛋白质分子相互作用等等。随着蛋白质组概念的提出和定义,各种蛋白质表达分析技术目前已广泛地应用在植物领域。水稻对人类的生存有着重要的社会经济意义,但各种水稻病害严重影响了水稻生产的发展。目前水稻基因组精细图谱已得到全面解析,以双向电泳和质谱分析为主的蛋白质组技术平台也成功应用于对水稻各种组织器官在代谢和调节等方面的蛋白质组学研究。本研究建立了包括水稻叶片的蛋白质抽提、定量、双向电泳、银染、取点、酶解、电子喷雾电离质谱检测和分析的试验体系,提出了一套与质谱兼容的蛋白质双向电泳银染方案。并采用双向电泳—质谱分析技术,比较分析了水稻在接种各种白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv oryzae）后蛋白质表达谱的差异。在接种后1 h、4h、8 h、24 h、72 h分别取样。通过比较接种白叶枯病菌和对照之间、接种不同白叶枯病菌生理小种之间的表达差异,鉴定了72个差异表达的抗病相关蛋白质位点,对其中部分位点的蛋白质进行了电离子喷雾二级质谱学分析鉴定,确定了包括RNA结合蛋白、琥珀酰辅酶A连接酶α亚基、1,5—二磷酸核酮糖羧化酶/氧化酶、非顶端分生组织蛋白、叶片衰老相关类蛋白、碳酸酐酶、转导素家族蛋白/WD-40重复家族蛋白、乙酰乳酸合成酶、3—磷酸甘油醛脱氢酶B亚基、细胞基质3—磷酸甘油醛脱氢酶的11个抗病反应中差异表达的蛋白质。本研究鉴定出的差异表达蛋白质为在蛋白质水平上研究水稻抗病反应机理奠定了基础。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 植物抗病的分子机理研究
• 1.1.1 植物抗病机理的研究概述
• 1.1.2 植物抗病反应中涉及的基因
• 1.1.2.1 植物的抗病主效基因
• 1.1.2.2 防卫反应基因
• 1.1.2.3 抗病基因产物和病原物的识别
• 1.1.2.4 植物抗病反应中的信号分子
• 1.2 蛋白质组学研究国内外现状、发展趋势
• 1.2.1 蛋白质分离技术与双向电泳
• 1.2.1.1 双向电泳
• 1.2.1.2 样本制备
• 1.2.1.3 蛋白质等电聚焦电泳
• 1.2.1.4 SDS—聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 1.2.1.5 双向电泳的显影及鉴定
• 1.2.2 质谱分析
• 1.2.2.1 蛋白质消化
• 1.2.2.2 基质辅助激光解吸电离/飞行时间质谱测量法
• 1.2.2.3 电子喷雾电离质谱测量法
• 1.2.3 蛋白质组学在水稻中的应用
• 1.2.3.1 水稻不同组织差异蛋白组学
• 1.2.3.2 水稻非生物胁迫下蛋白质组学
• 1.2.3.3 水稻激素诱导蛋白质组学
• 1.2.3.4 水稻的突变体蛋白质组学研究
• 1.2.3.5 水稻器官蛋白组分析
• 1.2.3.6 水稻核蛋白分析
• 1.3 研究的目的和意义
• 2 材料和方法
• 2.1 水稻材料和接种鉴定
• 2.2 抽提蛋白质
• 2.3 蛋白质定量
• 2.4 双向凝胶电泳
• 2.5 凝胶染色和图像分析
• 2.6 蛋白酶解和质谱分析
• 3 结果与分析
• 3.1 蛋白质抽提
• 3.2 双向电泳及染色方法探索
• 3.3 双向电泳图像分析
• 3.4 质谱检测与分析
• 4 讨论
• 4.1 蛋白质抽提
• 4.2 双向电泳
• 4.3 质谱分析
• 4.4 鉴定的蛋白质
• 参考文献:
• 附录1:部分试验的详细步骤
• 附录2:发表的论文、会议摘要
• 致谢