蘋果花芽孕育的蛋白質(zhì)組學(xué)及其特異蛋白的研究.pdf

1、蘋果是世界上最重要有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的果樹之一，可是蘋果育種和其它木本植物一樣一直落后于其它作物，最主要的一點(diǎn)是存在著童期長(zhǎng)的問題。如能搞清果樹花芽分化機(jī)理，就能有效地啟動(dòng)成花控制基因，縮短果樹童齡期，加速果樹育種進(jìn)程，所以果樹花芽分化研究歷來是果樹生理學(xué)的重要研究?jī)?nèi)容。以同砧木同品種、不同品種的、同時(shí)停長(zhǎng)的蘋果短枝和不同發(fā)育階段的雜交種實(shí)生樹為材料，分別從形態(tài)解剖學(xué)、內(nèi)源激素水平、可溶性蛋白含量以及不同發(fā)育階段、不同器官的特異蛋白雙向電泳分析

2、，運(yùn)用蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)(雙向電泳技術(shù)，生物質(zhì)譜技術(shù)、生物信息學(xué)技術(shù))對(duì)蘋果花芽孕育的機(jī)理進(jìn)行了研究。研究結(jié)果如下：1.蘋果芽中富含多酚類化合物、色素及其氧化產(chǎn)物，嚴(yán)重干擾雙向電泳技術(shù)的應(yīng)用，通過蘋果短枝頂芽蛋白質(zhì)樣品制備、電泳及染色等方面的技術(shù)改進(jìn)，探索出了一種可獲得重復(fù)性好，清晰度高的蛋白質(zhì)雙向電泳圖譜技術(shù)；電泳圖譜可分辨出蘋果樹短枝頂芽蛋白質(zhì)斑點(diǎn)數(shù)765個(gè)左右，蘋果短枝項(xiàng)芽蛋白質(zhì)的相對(duì)分子量約在13.0kD～178.0kD范圍內(nèi)，

3、主要分布在13.0kD～79.0kD之間。等電點(diǎn)約在4～9.5范圍內(nèi)。 2.對(duì)紅富士、金冠蘋果和“紅富士×金冠”雜交種實(shí)生樹短枝停長(zhǎng)后3-9周的花芽、葉芽進(jìn)行蛋白質(zhì)雙向電泳研究。結(jié)果表明，7周的2-DE圖譜比較，分別有283個(gè)蛋白點(diǎn)在表達(dá)上有明顯的質(zhì)和量的變化。其中：162個(gè)蛋白點(diǎn)在花芽形態(tài)分化后2-DE圖譜中的表達(dá)量均高于花芽形態(tài)分化前,110個(gè)蛋白點(diǎn)的表達(dá)量低于花芽形態(tài)分化前；4個(gè)蛋白點(diǎn)(16.4、30.2、40.3、65.

4、1kD)為花芽形態(tài)分化開始時(shí)初前(花序原始體出現(xiàn))花芽2-DE圖譜所特有；3個(gè)蛋白點(diǎn)(39.3、60.2、66.3kD)為初后(側(cè)花出現(xiàn))花芽2-DE圖譜所特有，1個(gè)蛋白點(diǎn)(77.1kD)為萼片期花芽2-DE圖譜所特有。這些結(jié)果為進(jìn)一步獲得蘋果花芽各發(fā)育時(shí)期的相關(guān)蛋白，進(jìn)而得到相關(guān)的特異基因，在分子水平上揭示蘋果花芽分化機(jī)理奠定重要基礎(chǔ)。 3.用PP333(多效唑)1000mg/L和GA3(赤霉酸)1000mg/L處理紅富士和首

5、紅蘋果，結(jié)果表明：PP333可使葉芽的節(jié)位數(shù)增長(zhǎng)，但對(duì)花芽的節(jié)位數(shù)沒有明顯的影響。而GA3對(duì)葉芽節(jié)位數(shù)沒有影響，但對(duì)首紅蘋果花芽節(jié)位數(shù)則有減少的趨向。二者處理對(duì)蘋果花芽形態(tài)分化開始時(shí)期沒有影響，但PP333加速了花芽形態(tài)分化進(jìn)程，GA3延遲了花芽形態(tài)分化進(jìn)程。噴PP333，提高了ZR(玉米素核苷)/IAA(吲哚乙酸)，ZR/GA3(赤霉素)、ABA(脫落酸)/IAA和ABA/GA3比值，從而促進(jìn)了花芽形成。相反，GA3處理，降低了ZR/

6、IAA、ZR/GA3、ABA/IAA和ABA/GA3比例，從而抑制了花芽形成。 4.對(duì)紅富士蘋果進(jìn)行促花(噴PP333)和抑花(噴GA3)調(diào)控處理，利用雙向電泳技術(shù)分析處理后芽體的蛋白質(zhì)圖譜的變化動(dòng)態(tài)。結(jié)果表明：促花或抑花處理，其特異蛋白表達(dá)是隨促進(jìn)或延緩花芽分化進(jìn)程變化而變化，不同的是，噴施PP333后，在花芽形態(tài)分化前出現(xiàn)了2種新的特異蛋白，分別是43.3、51.1kD蛋白。而GA3處理，花芽形態(tài)分化前也出現(xiàn)了1種新的37.

7、4kD特異蛋白。這幾種特異蛋白的出現(xiàn)，可能表明蘋果促花和抑花具有不同的基因表達(dá)與蛋白質(zhì)代謝特征，能否確認(rèn)是促花或抑花的特異蛋白，有待進(jìn)一步研究。 5.對(duì)紅富士蘋果花芽形態(tài)分化開始時(shí)的4個(gè)特異蛋白點(diǎn)用基質(zhì)輔助激光解吸P電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOFMS)進(jìn)行肽質(zhì)量指紋譜的分析，并通過檢索不同的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行蛋白質(zhì)鑒定與功能預(yù)測(cè)，初步認(rèn)為第256號(hào)(16.4kD)、298號(hào)(30.2kD)蛋白點(diǎn)是未知蛋白，第327號(hào)(40.3kD