棉花航天誘變芽黃突變體蛋白質組和轉錄組學分析.pdf

1、芽黃突變體具有非常大的實際利用價值，一方面可以作為天然的標記用于育種，簡化雜交制種和鑒定程序；另一方面是開展葉綠素合成、核質互作或者葉綠體與線粒體互作等研究的一系列生理代謝過程理想材料。因此研究棉花芽黃突變體的突變機理具有重要理論和實際意義。
　　 本研究利用航天誘變所獲得的中棉所58芽黃突變體(中58vsp)和野生型作為實驗材料。中58vsp其芽黃現(xiàn)象從第一片真葉長出開始，直到盛花期結束。真葉剛長出為黃色，葉齡3天時(倒二葉)

2、黃化最嚴重，5天時(倒三葉)黃化現(xiàn)象有所緩解，7天時(倒四葉)黃化恢復部分綠色，直到9天時(倒五葉)葉片恢復綠色。本研究以正常中58和中58vsp的1-5片真葉為研究對象，分別采用蛋白質雙向電泳技術，對其倒二葉組織中總蛋白進行研究，獲取和鑒定出差異蛋白，尋找出可能影響其黃化現(xiàn)象的相關蛋白，同時利用消減文庫和cDNA芯片結合技術分離中58vsp和中58高表達或特異表達基因，通過上述方法以期從分子水平上了解芽黃突變體產生機理。本研究取得主要

3、結果如下：
　　 1.通過對中58vsp和中58倒二葉(芽黃表現(xiàn)最嚴重時期)的總蛋白進行雙向電泳，通過比較分析獲得45個差異表達基因，最后質譜鑒定出18個差異蛋白，其涉及光合作用，信號轉導、翻譯和代謝等過程。這些差異蛋白點說明芽黃突變體細胞內代謝紊亂、葉綠體發(fā)育歧化、葉綠素合成途徑受到阻礙，其芽黃分子機制相當復雜，芽黃過程可能是多種蛋白參與其調控的復雜體系。
　　 2.運用實驗室已構建的4個消減文庫測序獲得2459條Un

4、igenes定制成芯片，分別使用中58vsp倒二葉(V2)和中58倒二葉(CK2)、中58vsp倒二葉(V2)和中58vsp倒五葉(V5)進行芯片雜交，最終芯片V2 vs V5中發(fā)現(xiàn)上調基因115，下調基因119；芯片V2 vs CK2中發(fā)現(xiàn)上調基因95，下調基因102。MIPS功能分類這些基因主要功能位于亞細胞定位(核糖體和葉綠體最多)、蛋白功能、信號轉導和代謝功能等。Pathway分析發(fā)現(xiàn)這些差異基因涉及最多的是核糖體、光合作用、氧