甜菜叢根病抗性差異性狀及蛋白組學(xué)研究.pdf

1、甜菜叢根病是影響甜菜生產(chǎn)的嚴(yán)重病害，能夠?qū)е绿鸩水a(chǎn)量劇減和含糖量降低。本研究首次以國內(nèi)自育抗性材料為研究對(duì)象，開展了叢根病抗性相關(guān)機(jī)理研究，之前未有相關(guān)報(bào)道。本文對(duì)76份不同類型的甜菜育種材料進(jìn)行了叢根病抗性鑒定比較試驗(yàn);比較了3種不同蛋白質(zhì)提取方法，優(yōu)化了甜菜雙向電泳體系條件;比較了病毒脅迫處理和未處理材料不同時(shí)期抗性酶的酶活變化;雙向電泳后，摳除抗病和感病材料明顯差異的蛋白質(zhì)膠點(diǎn)，送華大基因公司進(jìn)行膠內(nèi)蛋白質(zhì)鑒定分析。研究結(jié)果如下:

2、
　　(1)不同類型的育種材料叢根病抗性田間鑒定比較試驗(yàn)，在抗性材料中篩選出了5個(gè)抗性表現(xiàn)良好的材料。其中HBI-1和N98122為高抗材料。篩選出HBX-5和IX-1作為高感材料。在后續(xù)試驗(yàn)中分別作為抗病和感病材料使用。在引進(jìn)材料、高糖型材料、標(biāo)準(zhǔn)型材料中分別篩選出3、2、2個(gè)表現(xiàn)較好的材料。
　　(2)甜菜雙向電泳體系條件優(yōu)化研究中:3種蛋白質(zhì)提取方法中TCA/丙酮法提取效果較好，IPG膠條pH范圍4～7較適合甜菜葉片雙

3、向電泳，7cm IPG膠條150μg上樣量效果較好。17cm IPG膠條300μg上樣量效果較好。
　　(3)病毒脅迫處理后抗病材料較感病材料各項(xiàng)酶活性均有所增加，但應(yīng)激反應(yīng)后酶活的峰值日期并不相同，峰值日期大多出現(xiàn)在苗齡45d（侵染初期），而過氧化物酶峰值日期為苗齡50d，說明不同酶在應(yīng)激反應(yīng)中基因表達(dá)的速度并不相同。未經(jīng)脅迫處理的試驗(yàn)材料酶活變化幅度較小。
　　(4)抗感病材料田間產(chǎn)質(zhì)量鑒定結(jié)果表明，叢根病抗性材料抗1(

4、HBI-1)、抗2(N98122)含糖率均高于對(duì)照，塊根畝產(chǎn)量抗1(HBI-1)略低于對(duì)照，抗2(N98122)高于對(duì)照。產(chǎn)糖量均高于對(duì)照。綜合表現(xiàn)抗1(HBI-1)較抗2(N98122)表現(xiàn)更好。感病材料病3(HBX-5)、病4(IX-1)塊根產(chǎn)量和含糖率均低于對(duì)照。
　　(5)蛋白質(zhì)雙向電泳后，扣除明顯差異的蛋白點(diǎn)78個(gè)，共檢測(cè)到169個(gè)蛋白。其中有25個(gè)蛋白質(zhì)僅在感病材料檢測(cè)到，111個(gè)蛋白質(zhì)僅在抗性材料中檢測(cè)到。同時(shí)在抗1

5、和抗2樣品中檢測(cè)到13個(gè)蛋白質(zhì)，僅在抗1樣品中檢測(cè)到的蛋白質(zhì)28個(gè)、僅在抗2樣品檢測(cè)到蛋白質(zhì)70個(gè)。通過基因注釋和通路分析，注釋到72個(gè)KO，114個(gè)通路。對(duì)145個(gè)蛋白進(jìn)行GO注釋，共注釋到208個(gè)GO注釋。其中134個(gè)蛋白可以注釋上NR數(shù)據(jù)庫。通過數(shù)據(jù)庫比對(duì)分析?？共〔牧现饕磉_(dá)的功能蛋白，以光合作用、糖代謝、呼吸抗氧化作用、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、脂代謝及一些未知蛋白為主;而感病材料主要表達(dá)光合作用蛋白和呼吸抗氧化蛋白，即自身應(yīng)激反應(yīng)所表達(dá)的蛋