蘋果花芽孕育的蛋白質(zhì)組學及其特異蛋白的研究.pdf

1、蘋果是世界上最重要有經(jīng)濟價值的果樹之一，可是蘋果育種和其它木本植物一樣一直落后于其它作物，最主要的一點是存在著童期長的問題。如能搞清果樹花芽分化機理，就能有效地啟動成花控制基因，縮短果樹童齡期，加速果樹育種進程，所以果樹花芽分化研究歷來是果樹生理學的重要研究內(nèi)容。以同砧木同品種、不同品種的、同時停長的蘋果短枝和不同發(fā)育階段的雜交種實生樹為材料，分別從形態(tài)解剖學、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、，運用蛋白質(zhì)組學研究技術(雙向電泳技術，生物質(zhì)譜技術、生物信息學技術)對蘋果花芽孕育的機理進行了研究。研究結果如下：1.蘋果芽中富含多酚類化合物、色素及其氧化產(chǎn)物，嚴重干擾雙向電泳技術的應用，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改進，探索出了一種可獲得重復性好，清晰度高的蛋白質(zhì)雙向電泳圖譜技術；電泳圖譜可分辨出蘋果樹短枝頂芽蛋白質(zhì)斑點數(shù)765個左右，蘋果短枝項芽蛋白質(zhì)的相對分子量約在13.0kD～178.0kD范圍內(nèi)，

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

4、1kD)為花芽形態(tài)分化開始時初前(花序原始體出現(xiàn))花芽2-DE圖譜所特有；3個蛋白點(39.3、60.2、66.3kD)為初后(側花出現(xiàn))花芽2-DE圖譜所特有，1個蛋白點(77.1kD)為萼片期花芽2-DE圖譜所特有。這些結果為進一步獲得蘋果花芽各發(fā)育時期的相關蛋白，進而得到相關的特異基因，在分子水平上揭示蘋果花芽分化機理奠定重要基礎。 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，結果表明：PP333可使葉芽的節(jié)位數(shù)增長，但對花芽的節(jié)位數(shù)沒有明顯的影響。而GA3對葉芽節(jié)位數(shù)沒有影響，但對首紅蘋果花芽節(jié)位數(shù)則有減少的趨向。二者處理對蘋果花芽形態(tài)分化開始時期沒有影響，但PP333加速了花芽形態(tài)分化進程，GA3延遲了花芽形態(tài)分化進程。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.對紅富士蘋果進行促花(噴PP333)和抑花(噴GA3)調(diào)控處理，利用雙向電泳技術分析處理后芽體的蛋白質(zhì)圖譜的變化動態(tài)。結果表明：促花或抑花處理，其特異蛋白表達是隨促進或延緩花芽分化進程變化而變化，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與蛋白質(zhì)代謝特征，能否確認是促花或抑花的特異蛋白，有待進一步研究。 5.對紅富士蘋果花芽形態(tài)分化開始時的4個特異蛋白點用基質(zhì)輔助激光解吸P電離飛行時間質(zhì)譜(MALDI-TOFMS)進行肽質(zhì)量指紋譜的分析，并通過檢索不同的數(shù)據(jù)庫進行蛋白質(zhì)鑒定與功能預測，初步認為第256號(16.4kD)、298號(30.2kD)蛋白點是未知蛋白，第327號(40.3kD