甘蔗花葉病毒侵染甘蔗前后蛋白組學(xué)分析.pdf

1、甘蔗（Saccharum spp. hybrid）是全世界最重要的糖料作物和能源作物。甘蔗花葉?。╯ugarcane mosaic disease,SMD）是嚴(yán)重危害甘蔗生產(chǎn)的病毒性病害之一，SMD的病原主要是甘蔗花葉病毒（Sugarcane mosaic virus，SCMV），高粱花葉病毒（Sorghum mosaic virus，SrMV）和甘蔗條紋花葉病毒（Sugarcane streak mosaic virus，SCSMV）

2、。在世界各蔗區(qū)SMD普遍發(fā)生，嚴(yán)重影響了甘蔗的品質(zhì)及產(chǎn)量。但是目前關(guān)于甘蔗感染SMD及其發(fā)病機(jī)制的研究還鮮見報(bào)道，本研究利用蛋白質(zhì)組學(xué)方法研究了SCMV侵染甘蔗前后的蛋白質(zhì)譜，利用質(zhì)譜技術(shù)鑒定了差異表達(dá)蛋白，并對一些與病毒互作及抗逆性相關(guān)的基因做了功能驗(yàn)證。主要結(jié)果如下：
　?。?）以甘蔗幼苗為材料，采用雙向電泳和MALDI-TOF-TOF質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，對接種甘蔗花葉病毒前后蛋白質(zhì)組學(xué)差異進(jìn)行了研究。分析表明，差異表達(dá)1.5倍以上

3、蛋白有43個(gè)（17個(gè)上調(diào)，26個(gè)下調(diào)），其中41個(gè)蛋白質(zhì)點(diǎn)質(zhì)譜鑒定成功。這些蛋白參與抗病、逆境應(yīng)答、光合作用、基礎(chǔ)代謝、信號轉(zhuǎn)到和轉(zhuǎn)錄調(diào)控等生物學(xué)過程。研究結(jié)果有助于揭示SCMV的致病機(jī)理，對甘蔗抗病育種具有重要參考價(jià)值。
　?。?）通過同源克隆得到一個(gè)編碼核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶（ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase, RubisCO）大亞基的基因，命名為Sc

4、RbcL。序列分析表明，該基因開放讀碼框（open reading frame,ORF）長度為1337bp，編碼478個(gè)氨基酸殘基。酵母雙雜交（yeast2 hybrid system,Y2HS）和雙分子熒光互補(bǔ)（bimolecular fluorescence complementation,BiFC）實(shí)驗(yàn)表明，ScRbcL與SCSMV-P3存在互作關(guān)系。研究認(rèn)為SCSMV-P3與ScRbcL的互作可能是SCSMV侵染甘蔗導(dǎo)致花葉癥狀

5、發(fā)生的分子基礎(chǔ)。
　?。?）通過同源克隆，得到了一個(gè)全長質(zhì)型磷酸丙糖異構(gòu)酶（triosephosphate isomerase，cTPI），命名為ScTPI。ScTPI基因全長1038bp， ORF762bp，共編碼253個(gè)氨基酸殘基，經(jīng)過誘導(dǎo)在27.0kDa處得到目的條帶。對甘蔗進(jìn)行非生物脅迫，用GAPDH作為內(nèi)參基因，通過Real-time qPCR對脅迫后ScTPI基因進(jìn)行相對定量表達(dá)分析。在NaCl處理和4℃處理時(shí)，ScT