大白菜現(xiàn)蕾前葉色轉(zhuǎn)變過(guò)程中蛋白組學(xué)分析及BrTUAs鑒定.pdf

1、大白菜(Brassica campestris L.ssp.pekinensis(Lour) Olsson)起源于我國(guó)，是十字花科蕓薹屬中重要的蔬菜作物之一，是我國(guó)各類蔬菜中栽培面積最大，栽培歷史悠久的一種蔬菜作物。大白菜因其具有產(chǎn)量高、生產(chǎn)成本低、種植方法簡(jiǎn)單、耐貯運(yùn)強(qiáng)，是我國(guó)北方城鄉(xiāng)人民的“當(dāng)家菜”，在菜籃子工程中具有重要的地位。
　　近年來(lái)，大白菜反季節(jié)栽培生產(chǎn)發(fā)展迅速，春季大白菜的種植面積不斷擴(kuò)大，但由于栽培管理不當(dāng)及氣候

2、因素的影響，常有先期抽薹現(xiàn)象的發(fā)生。先期抽薹是指葉球尚未充分形成之前發(fā)生的抽薹現(xiàn)象，葉球失去商品價(jià)值和食用價(jià)值，導(dǎo)致大幅度減產(chǎn)絕收，給生產(chǎn)造成重大損失。在我國(guó)春季及高海拔地區(qū)的夏白菜生產(chǎn)中，先期抽薹常常成為困擾生產(chǎn)的一道難題。同時(shí)，在種子生產(chǎn)、加代繁殖過(guò)程中，經(jīng)常遇到不抽薹或花期延后現(xiàn)象，嚴(yán)重影響種子產(chǎn)量和質(zhì)量。因此研究大白菜開(kāi)花的分子遺傳機(jī)理，尤其是研究抽薹相關(guān)基因調(diào)控，對(duì)于大白菜良種繁育和合理栽培調(diào)控具有重要意義。
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3、育種實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，大白菜在花芽分化后、抽薹前表現(xiàn)出一個(gè)葉色轉(zhuǎn)變過(guò)程，葉片顏色從鮮亮的綠色轉(zhuǎn)為沒(méi)有光澤的暗灰色后花莖就會(huì)伸長(zhǎng)、抽薹，葉色轉(zhuǎn)變似乎是大白菜抽薹的一個(gè)生理信號(hào)。前期分析了激素、色素含量變化與葉色轉(zhuǎn)變的關(guān)系及葉色轉(zhuǎn)變過(guò)程中AP1、LEFY、FT等基因的表達(dá)變化。本試驗(yàn)力圖在已有的基礎(chǔ)上，通過(guò)葉色轉(zhuǎn)變過(guò)程蛋白質(zhì)組學(xué)分析，并對(duì)相關(guān)基因表達(dá)進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定，加深對(duì)大白菜發(fā)育分子生物學(xué)機(jī)制的認(rèn)識(shí)，以期為大白菜抽薹開(kāi)花分子調(diào)控提供更多的理論

4、依據(jù)。本試驗(yàn)取得如下結(jié)論:
　　(1)試驗(yàn)以C30自交系為試驗(yàn)材料，利用雙向電泳技術(shù)比較大白菜葉色轉(zhuǎn)變前后植株生長(zhǎng)點(diǎn)部位蛋白組分變化，發(fā)現(xiàn)葉色轉(zhuǎn)變前后特異表達(dá)蛋白點(diǎn)35個(gè)，差異表達(dá)蛋白點(diǎn)32個(gè)。對(duì)17個(gè)邊界清晰、表達(dá)量較高的蛋白點(diǎn)進(jìn)行MALDI-TOF/MS質(zhì)譜技術(shù)分析，鑒定出4個(gè)有信息價(jià)值的差異蛋白點(diǎn)，分別為V型H+轉(zhuǎn)運(yùn)ATP酶E1亞基、Rubisco的大亞基、S-腺苷甲硫氨酸合成酶和微管蛋白α-2。
　　(2)用目標(biāo)蛋白

5、推測(cè)的核苷酸序列在大白菜基因組數(shù)據(jù)庫(kù)blast分析后設(shè)計(jì)特異引物，熒光定量PCR分析表明BrVHA-E1、BrSAMS、BrrbcL和BrTUA6在大白菜葉色轉(zhuǎn)變前后表達(dá)發(fā)生明顯變化，并與蛋白組學(xué)分析結(jié)果一致，可能參與了抽薹調(diào)控和發(fā)育。
　　(3)以擬南芥6個(gè)TUA基因氨基酸序列作為查詢種子序列，在大白菜基因組數(shù)據(jù)庫(kù)中在線運(yùn)行Blastp，共發(fā)現(xiàn)12個(gè)BrTUA。通過(guò)對(duì)12個(gè)BrTUA基因結(jié)構(gòu)、進(jìn)化和功能預(yù)測(cè)，發(fā)現(xiàn)BrTUA基因長(zhǎng)

6、度、內(nèi)含子、外顯子和啟動(dòng)子區(qū)域伴隨基因組進(jìn)化發(fā)生了較大變化;12個(gè)BrTUA中僅有5個(gè)編碼完整的α-微管蛋白。
　　(4) TUA系統(tǒng)發(fā)育分析，表明BrTUA與AtTUA、Bn TUA親緣關(guān)系較近，TUA的進(jìn)化與物種進(jìn)化同步。
　　(5)通過(guò)對(duì)5個(gè)編碼完整的α-微管蛋白的BrTUA啟動(dòng)子區(qū)域順式作用元件分析，在起始密碼子上游1.5 kb區(qū)域，共發(fā)現(xiàn)27種類型、超過(guò)60個(gè)順式作用元件。BrTUA啟動(dòng)子區(qū)域有大量光周期反應(yīng)元件;

7、不同BrTUA中低溫反應(yīng)原件、激素反應(yīng)相關(guān)元件差異較大;5個(gè)BrTUA啟動(dòng)子區(qū)域都有一個(gè)或多個(gè)組織特異性表達(dá)元件。推測(cè)不同的α-tubulin在大白菜生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控中扮演者不同角色。
　　(6)5個(gè)編碼完整的α-微管蛋白的BrTUA呈現(xiàn)出時(shí)空表達(dá)的差異;尤其在春化前后、現(xiàn)蕾前的葉色轉(zhuǎn)變過(guò)程中，BrTUA表達(dá)差異較大，說(shuō)明BrTUA參與了大白菜抽薹開(kāi)花調(diào)控。
　　(7)通過(guò)葉色轉(zhuǎn)變前施用外源物質(zhì)對(duì)大白菜抽薹開(kāi)花的影響及BrTUA