低夜溫下黃瓜雌性分化相關代謝與蛋白質變化的初步分析.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、黃瓜(Cucumis sativus L.)是葫蘆科一年生草本植物,也是性別表達研究的模式植物。由于其性別表現(xiàn)直接與產(chǎn)量和品質有關,所以研究黃瓜的性別分化不論在理論上還是實際應用上都具有重要意義。黃瓜的性別表達除受遺傳因素的控制外,也受環(huán)境因素和激素的影響。課題組先期研究結果表明,黃瓜‘C09-123’為溫敏型雌性材料,其性別分化受夜間溫度影響較為明顯,12℃的低溫條件有利于‘C09-123’雌花形成。為探究低夜溫影響雌雄同株異花黃瓜雌

2、性分化的原因。本研究繼續(xù)選用‘C09-123’為試材,設置3個不同夜間處理溫度26/18℃,26/12℃,26/24℃,對其代謝和蛋白差異進行分析,以期初步探明低夜溫誘導黃瓜雌性分化的作用機制,為黃瓜分子育種奠定基礎。
  結果表明:
  (1)黃瓜溫敏型‘C09-123’在低夜溫12℃處理中雌花分化率顯著提高,黃瓜第一雌花節(jié)位也顯著降低(P<0.05),而高夜溫24℃處理下在20節(jié)內無雌花分化。
  (2)通過對不同

3、溫度處理二葉一心莖尖內源激素和內源糖的測定分析結果表明:內源乙烯、葡萄糖和蔗糖含量均表現(xiàn)出隨處理夜溫的升高而降低的趨勢。相關性分析進一步表明:黃瓜雌花分化率與內源乙烯含量呈顯著正相關,相關系數(shù)為0.95;黃瓜雌花分化率與葡萄糖含量呈極顯著正相關,相關系數(shù)為1.00;且內源乙烯和葡萄糖,蔗糖含量均呈現(xiàn)顯著正相關,相關系數(shù)分別為0.97和0.95(P<0.05);
  (3)不同夜溫處理對莖尖內多種氨基酸含量也產(chǎn)生影響,其中乙烯合成前

4、體氨基酸蛋氨酸(Met)在低夜溫12℃中顯著增高,而在18℃和24℃中無顯著差異。蛋氨酸所屬天冬氨酸族的天冬氨酸(Asp)與蛋氨酸含量也表現(xiàn)出隨處理夜溫的升高而降低的趨勢(P<0.05);
  (4)利用對雌性分化影響顯著的低夜溫12℃和高夜溫24℃處理的幼葉進行蛋白質組學分析,2-DE法得到葉片可溶性蛋白共2000多個,經(jīng)軟件分析發(fā)現(xiàn)9個差異表達蛋白質,對其進行質譜分析,鑒定出4個差異表達蛋白質,分別為3-磷酸甘油醛脫氫酶(GA

5、PDH)、天冬氨酸轉氨酶(ASP)、光合系統(tǒng)Ⅰ亞組Ⅶ蛋白(PSAC)以及一個未知蛋白。其中3-磷酸甘油醛脫氫酶、天冬氨酸轉氨酶及未知蛋白在低夜溫12℃下上調表達,光合系統(tǒng)Ⅰ亞組Ⅶ蛋白在低夜溫12℃下下調表達。
  (5)對4個被鑒定蛋白進行轉錄水平驗證,結果發(fā)現(xiàn),黃瓜莖尖中,4個差異表達蛋白在轉錄水平的表達模式與其在蛋白水平的表達模式完全一致。同時,蔗糖合酶(CsSUS3)在低夜溫處理中相對表達量增加,糖酵解途徑的關鍵酶己糖激酶(

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