不同含油量甘蓝型油菜品系比较蛋白质组学研究

论文摘要

甘蓝型油菜是重要的油料经济作物,是食用植物油的重要来源。高含油量已成为油菜育种的重要目标,目前对含油量形成的分子机理的了解仍然较少,蛋白质组学实验技术是研究种子含油量性状的有用技术手段。本文首先建立了适合于甘蓝型油菜双向电泳的体系,然后利用该体系对不同含油量甘蓝型油菜成熟种子总蛋白以及油体蛋白进行比较蛋白质组学的研究,结果如下:（1）建立了一种适合甘蓝型油菜的双向电泳体系,找到了合适的蛋白提取方法和IEF聚焦程序。研究表明,采用TCA-丙酮提取方法、pH 4-7范围胶条以及改进的IEF聚焦程序,可以得到较好的蛋白质双向电泳结果。所建立的实验体系在甘蓝型油菜的幼苗、叶片、茎和种子中,都能得到较好的蛋白质双向电泳结果,表明该体系对甘蓝型油菜普遍适用,为油菜蛋白质组学的研究打下了基础。（2）通过TEM技术比较研究了不同含油量甘蓝型油菜油体解剖结构的差异,结果表明,高含油量的种子一般油体形态都比较小且排列紧密;低含油量的种子一般油体形态较大且出现超大油体结构,大体积的油体,特别是超大油体,对于细胞空间的利用率,远远不及小油体紧密排列的结构,不利于油份的积累和储藏,最终含油量也相对较低。进一步分析可知,低含油量种子的种胚中,蛋白质储藏腔明显多于高含油量种子的种胚,这表明低含油量种子储藏蛋白的能力较高含油量种子强,其总蛋白质的含量也相对较高。（3）通过对不同含油量甘蓝型油菜成熟种子总蛋白的2-DE差异蛋白质组研究,共鉴定出120个差异蛋白,这些蛋白按照功能可分为碳水化合物代谢蛋白、细胞增殖/分裂蛋白、细胞防御蛋白、氨基酸合成蛋白、蛋白质合成蛋白、次生代谢蛋白、储藏蛋白、转运蛋白以及不明分类蛋白9大类。进一步分析可知,绝大部分差异点蛋白均属于储藏蛋白、细胞防御蛋白、碳水化合物代谢蛋白和转运蛋白,这表明脂肪酸含量差异的形成,是一个极为复杂的生理生化过程。?（4）通过对不同含油量甘蓝型油菜成熟种子油体蛋白的2-DE差异蛋白质组研究,共鉴定出34个差异蛋白,这些蛋白按照功能可分为碳水化合物代谢蛋白、细胞增殖/分裂蛋白、细胞防御蛋白、次生代谢蛋白、储藏蛋白、转运蛋白以及不明分类蛋白7大类,其中较多的差异蛋白主要集中在黑芥子酶、黑芥子硫苷结合蛋白、12S储藏蛋白、胚后期成熟蛋白、Cruciferin亚组分蛋白等蛋白,实验中还检测到部分差异蛋白属于细胞增殖/分裂蛋白,这可能与不同含油量种子种胚中油体形态大小的不同具有一定的相关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 油菜含油量研究进展
• 1.2 蛋白质组学研究技术
• 1.3 植物蛋白质组学研究进展
• 1.4 课题提出
• 2 甘蓝型油菜蛋白质双向电泳体系的建立
• 2.1 材料与方法
• 2.2 结果和分析
• 2.3 讨论
• 3 不同含油量甘蓝型油菜成熟种子蛋白质组学初步研究
• 3.1 材料与方法
• 3.2 结果和分析
• 3.3 讨论
• 4 总结与展望
• 4.1 总结
• 4.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 图版和说明
• 附录2 攻读学位期间发表论文目录