亚种间杂交稻及其亲本灌浆期剑叶蛋白质组学的研究

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1、扬州大学硕士学位论文亚种间杂交稻及其亲本灌浆期剑叶蛋白质组学研究姓名：王蕾申请学位级别：硕士专业：生物化学与分子生物学指导教师：梁建生20090601王蕾：亚种间杂交稻及其亲本灌浆期剑叶蛋白质组学研究三亚种间杂交稻及其亲本灌浆期剑叶蛋白质组学研究于葡要本实验以籼稻93．11、粳稻日本晴以及二者正反交杂种F1代四个基因型水稻灌浆期剑叶为材料，研究了其在灌浆后20天、30天、40天剑叶的叶绿素含量、净光合速率、叶绿素荧光参数等生理指标的差异；同时采用高通量的蛋白质双向电泳分离技术和高分辨率的蛋白质质谱分析技术以及生物信息学等手段，对每个基因型水稻灌浆20天、30天、40天三个时

2、期剑叶蛋白质组学进行了纵向比较分析，并对亲本和F1代之间剑叶蛋白质组差异进行了横向比较分析，旨在探究水稻叶片衰老的机理及调控途经，尤其是亚种间杂交稻功能叶早衰的分子机理。研究结果表明：1、生理功能分析结果从灌浆20天到40天四个基因型水稻的光合速率呈下降趋势，两个F1代的光合速率介于两个亲本之间，高于日本晴，但低于93。11。三个灌浆期四个基因型水稻的叶绿素相对含量和绝对含量结果表明，两个F1代的叶绿素含量均低于两个亲代，且随着灌浆进程的推进四个基因型水稻的叶绿素含量均呈下降趋势。三个灌浆期四个基因型水稻的Fv／Fm、①PSII、qP基本呈下降趋势。表明随着灌浆时间的推移，

3、四个基因型水稻的光合、光化学活性等发生了变化。2、同一基因型水稻不同灌浆时间剑叶蛋白质表达差异分析93—11在灌浆20天、30天和40天三个时期的胶共匹配上1051个点，未匹配上247个点。日本晴三个时期的胶匹配上913个点，未匹配上306个点。F1(93—1l／E1本晴)三个时期的胶匹配上935个点，未匹配上221个点。F1(日本晴／93—11)三个时期的胶匹配上1067个点，未匹配上32个点。93．11总的蛋白质点数是1298个，日本晴总的蛋白质点数是1219，F1(93．11／日本晴)总的蛋白质点数是1156个，F1(日本晴193．11)总的蛋白质点数是1099个，两

4、亲本检测到的蛋白质点数多于两F1代。运用PDQuest7．0软件分析每个基因型水稻在三个时期的胶图谱，分别找出表达量上调、下调、新出现及消失的点，并加以标记。93—11上调的点6个，下调的68个，新出现52个，消失10个。日本晴上调7个，下调36个，新出现的点34个，消失7个。F1(日本晴／93．11)上调18个，下调6个，新出现59个，消失4。F1(93．11／日本晴)上调9个，下调10个，新出现44个，消失0个。共分析出370个差异点。3、不同基因型在相同灌浆期剑叶蛋白质表达差异分析选取四个基因型水稻灌浆40天的胶图谱进行了分析，四块胶上共匹配887个点，未匹配311个

5、点。并找出28个特异表达的点。4、差异表达蛋白功能分析四个基因型水稻三个灌浆时期剑叶的蛋白质图谱通过PDQuest7．0软件分析后，选取249个差异蛋白点进行了MALDI．TOF．TOF．MS分析和数据库检索鉴定，共有135个蛋白2扬州大学硕士学位论文质得到了鉴定，蛋白质鉴定的成功率为54．2％。根据功能分析结果，蛋白质可以分为七个类别，第一类，水稻衰老相关蛋白；第二类，防御性蛋白；第三类，信号转导蛋白；第四类，代谢相关蛋白；第五类，光合作用相关蛋白；第六类，细胞结构蛋白；第七类，遗传相关蛋白。本研究利用蛋白质组学方法来探究水稻叶片衰老的机理及调控途经，尤其重要的是研究亚种

6、间杂交稻功能叶早衰。找出一些差异的蛋白质，并鉴定出了一些有价值的蛋白质，为更好地理解亚种间杂交水稻F1代杂种优势提供了证据。关键词：水稻，蛋白质组学，灌浆期，亚种间杂交，早衰，杂种优势王蕾：亚种间杂交稻及其亲本灌浆期剑叶蛋白质组学研究三ProteomicAnalysisofFlagLeafofJaponica-indicasubspeciesHybridandTheirParentsduringGrainFillingAbstractInordertoexplorthepossiblephysiologicalandmolecularmechanismsofleafsene

7、scenceofhybridrice，fourgenotypesoffice，i．e．，93—11(OryzasativaL．sspindica)，Nipponbare(OryzasativaL．sspjaponica)andF1generationoftheirreciprocalcrosswereusedasexperimentalmaterials．Thephotosyntheticcharacteristics，includingphotosyntheticrate，relativecontentofchl