玉簪（Hosta plantaginea Aschers）叶色变化相关蛋白质分析

论文摘要

玉簪属（Hosta）植物为百合科多年生草本植物,广泛应用于园林地被、花境和盆栽观赏,是重要的观花观叶的阴生地被植物,也是进行植物叶色变化研究的良好模型。我们运用蛋白质双向电泳技术对玉簪（Hosta plantaginea Aschers）叶色变化过程中形态建成期叶片绿色部分、形态建成期叶片黄色部分、叶色充分显现期叶片绿色部分、叶色充分显现期叶片黄色部分和施肥转绿期叶片的蛋白质样品进行检测分析。利用等电点范围4-7的IPG胶条和12.5%的SDS-PAGE对上述蛋白样品进行了系统的双向电泳分析,在考马斯亮蓝染色的聚丙烯酰胺凝胶上依次得到908±15、917±39、873±30、856±53和839±19个蛋白质斑点。利用ImageMaster 6.0软件分析各个蛋白质斑点相对表达丰度随叶色变化进程的改变,共检测到47个表达丰度变化差异显著的蛋白质斑点,并利用MALDI-TOF-MS/MS技术鉴定了其中33个蛋白质斑点（代表了30种蛋白质）。生物信息学分析表明这些蛋白质隶属于9个功能类群,分别参与蛋白质折叠和转运（28%）、新陈代谢（18%）、光合作用（15%）、蛋白质降解（15%）、能量代谢（9%）、蛋白质合成（6%）、信号转导（3%）、胁迫与防御（3%）和未知功能（3%）。在玉簪（H. plantaginea）叶色变化不同时期表达丰度变化的蛋白质中,参与蛋白质折叠和转运、新陈代谢,以及光合作用的蛋白质表达丰度变化显著。这些结果为深入分析玉簪叶色变化过程中重大生理事件的分子机制提供了依据。同时,在对差异表达蛋白质的分析中,我们发现热激蛋白70、谷氨酰胺合成酶和锌金属蛋白酶具有两个同工型,这些蛋白质主要参与蛋白质折叠和转运、新陈代谢和蛋白质降解。蛋白质同工型在玉簪叶色变化过程中表现出多样性的丰度变化模式对于玉簪叶色变化的研究具有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 玉簪属植物概述
• 1.2 植物叶色变化的影响因素
• 1.2.1 叶色变化与叶片结构
• 1.2.2 叶色变化与环境因素
• 1.2.3 叶色变化的生理学
• 1.3 植物蛋白质组学概述
• 1.3.1 蛋白质组的概念及植物蛋白质组学
• 1.3.2 蛋白质组学中的关键技术
• 1.3.3 蛋白质组学的新技术及在植物研究中的应用
• 1.4 研究目的、意义与技术路线
• 1.4.1 研究目的和意义
• 1.4.2 技术路线
• 第2章 实验材料与实验方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 取材
• 2.1.2 仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 蛋白质样品制备
• 2.2.2 定量试剂盒测定蛋白质浓度
• 2.2.3 进行双向电泳分离蛋白质
• 2.2.4 双向电泳凝胶图像分析
• 2.2.5 蛋白质鉴定
• 2.2.6 蛋白质的生物信息学分析
• 第3章 实验结果
• 3.1 玉簪叶色变化过程蛋白质表达谱变化特征
• 3.2 玉簪叶色变化差异表达蛋白质功能类群特征
• 3.2.1 参与叶色变化蛋白质的功能类群
• 3.2.2 参与蛋白质折叠和转运的蛋白质
• 3.2.3 参与新陈代谢的蛋白质
• 3.2.4 参与光合作用的蛋白质
• 3.2.5 参与蛋白质降解的蛋白质
• 3.2.6 参与能量代谢的蛋白质
• 3.2.7 参与蛋白质合成的蛋白质
• 3.2.8 其他功能蛋白质和功能未知蛋白质
• 3.3 小结
• 第4章 讨论
• 4.1 蛋白质折叠与转运在玉簪叶色变化过程中具有重要作用
• 4.2 参与新陈代谢的蛋白质在玉簪叶色变化过程中具有重要作用
• 4.3 蛋白质的降解在玉簪叶色变化过程中具有重要作用
• 4.4 参与光合作用的蛋白质在玉簪叶色变化过程中具有重要作用
• 结论
• 参考文献