小麦叶色突变体蛋白质组学及相关基因表达的研究

《小麦叶色突变体蛋白质组学及相关基因表达的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要本研究以空间环境诱变创制的小麦叶色突变体Mt6172及其野生型邯6172(H6172)为材料，采用蛋白质组学及基因表达调控分析方法，探索Mt6172叶色突变的分子机理。主要研究结果如下：1、幼苗叶片总蛋白2D．DIGE分析和质谱鉴定结果表明，突变体Mt6172及其野生型H6172存在62个差异蛋白点，其中50个表达下调，12个表达上调。这62个差异蛋白点可以分为29类，11个功能群。主要包括光系统I、光系统11、NAD(P)H脱氢酶复合体、ATP合成酶、卡尔文．本森循环和抗氧化机制的部分组成亚基或组装蛋白。其中有87．1％的差异蛋白质定位于叶绿体，并且有64．5％

2、参与光合作用。2、幼苗叶绿体蛋白2D．DIGE分析和质谱鉴定结果显示，突变体Mt6172及其野生型H6172存在54个差异蛋白点。其中34个下调，20个上调。这些叶绿体差异蛋白可分为37类，15个功能群。主要包括光系统I、光系统II、细胞色素b6f复合体、ATP合成酶和NADPH脱氢酶复合体的部分组成亚基或组装蛋白。其中有51．9％的差异蛋白参与光合作用，并且有40．7％定位于叶绿体类囊体膜的光反应途径。此外，通过多次改进优化实验，建立了一种小麦叶绿体分离和叶绿体蛋白提取方法。3、分析叶绿体差异蛋白中的13个定位于类囊体膜上的光反应蛋白基因的表达调控一j模式，发现在正

3、常光周期下，几乎所有光反应蛋白基因在突变体中都表现下调，这与2D—DIGE结果一致。但在前质体分化过程中，大部分基因却表现不同程度的上调，表明在不同生长条件下光反应相关蛋白编码基因的表达调控模式有可能不同。4、叶绿素荧光动力学参数测定结果显示，将突变体及其野生型暗培养两周后见光，随着见光时间的增长，野生型光合能力逐渐恢复，而突变体只在见光后期表现极其微弱的光合能力，接近于零。野生型的PSII活性随光照逐渐增强，而突变体的PSII活性基本检测不到。说明见光后，突变体中类囊体膜结构形成受阻，导致类囊体膜上的光反应复合体组建失败。以上试验结果表明，Mt6172叶绿素缺失突变

4、是一个极其复杂的过程，突变体类囊体膜上的光反应蛋白复合体的缺陷可能是导致突变的重要原因，本研究为阐明空间诱变小麦叶绿素缺失突变的分子机理奠定了理论基础。关键词：小麦(TriticumaestivumL．)叶色突变体空间诱变双向差异凝胶电泳技术(2D．DIGE)叶绿素荧光动力学参数实时荧光定量PCR(qPCR)InAbs订actProteomicsapproachandgeneexpressionanalysiswereusedtocharacterizeachlorophyll—deficientwheatmutantMr6172，whichderivedfromsp

5、aceflightmutagenesis，comparedwithitswildtypeH6172，inordertogetabetterunderstandingoftherevealthemolecularmechanismofleafcolormutantioninMt6172．Themainresultswereasfollowing：1．Through2D—DIGEandMALDI—TOF／MSanalysisontotalproteinofseedlingleafbetweenmutantMt6172anditswidetypeH6172，62differ

6、entiallyexpressedproteinswereidentified，amongthem50proteinsdown-regulatedand12proteinsup—regulated．These62differentiallyexpressedproteinsCanbeclassifiedinto29typesand1functionalgroups，includingthepartsofsubunitsorAssemblyproteinofPSI，PSI!，NAD(P)Hdehydrogenasecomplex，ATPsynthase，Calvin-B

7、ensoncycleandantioxidantmechanism．87．1％o．fthedifferentiallyexpressedproteinslocatedinthechloroplast，and64．5％involvedinphotosynthesis．2．Basedonanimprovedmethodforseparationofwheatchloroplastandextractionof,wheat“chloroplastprotein，2D—DIGEandMALDI—TOF／MSanalysiswereusedtOidentify