基于iTRAQ比較鎘積累不同的大豆品種間籽粒蛋白質(zhì)組的差異.pdf

1、大豆（Glycine max）為人類提供大量的植物性蛋白和食用油。我國(guó)南方耕地受鎘等重金屬污染日趨嚴(yán)重，不但影響大豆的生長(zhǎng)和產(chǎn)量，而且積累在大豆籽粒中改變籽粒營(yíng)養(yǎng)組成，嚴(yán)重危害人類健康。在了解大豆耐鎘和鎘積累遺傳機(jī)制的基礎(chǔ)上，通過(guò)育種手段培育抗污染、籽粒低積累鎘的優(yōu)良大豆品種是一種最有效的解決辦法。
　　本研究以中黃24（高積累鎘的品種）和華夏3號(hào)（低積累鎘的品種）為材料，采用iTRAQ(isobaric tags for rel

2、ative and absolute quantitation，同位素相對(duì)與絕對(duì)定量技術(shù))的方法比較了在鎘脅迫條件下品種間籽粒發(fā)育過(guò)程中差異和響應(yīng)的蛋白，為揭示大豆鎘籽粒積累和鎘脅迫大豆籽粒發(fā)育分子機(jī)制奠定基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下：
　　1）鎘籽粒高積累和低積累品種間的差異蛋白。鎘脅迫條件下兩品種間差異蛋白共有371個(gè)，其中中黃24籽粒中相對(duì)于華夏3號(hào)表達(dá)量高的蛋白212個(gè)，相對(duì)于華夏3號(hào)表達(dá)量低的蛋白159個(gè)。高積累鎘的品種中黃2

3、4籽粒中共有302個(gè)蛋白對(duì)鎘響應(yīng)，其中147個(gè)表達(dá)量上調(diào)蛋白和155個(gè)表達(dá)量下調(diào)蛋白。低積累鎘的品種華夏3號(hào)籽粒中共有234個(gè)蛋白對(duì)鎘響應(yīng)，其中131個(gè)表達(dá)量上調(diào)蛋白和103個(gè)表達(dá)量下調(diào)蛋白。
　　2）鎘脅迫下鎘籽粒高積累和低積累間差異蛋白的功能`。在鎘脅迫和對(duì)照條件下兩品種籽粒間均有差異(一共103個(gè)差異蛋白)，且在兩品種中均對(duì)鎘響應(yīng)的蛋白有11個(gè)，主要涉及多細(xì)胞有機(jī)體發(fā)育生物過(guò)程、光合作用和脅迫響應(yīng)；且只在華夏3號(hào)籽粒中對(duì)鎘響

4、應(yīng)的蛋白有8個(gè)，主要與翻譯有關(guān)；且只在中黃24籽粒中鎘響應(yīng)的有17個(gè)蛋白，主要涉及信號(hào)傳導(dǎo)、脅迫響應(yīng)、翻譯、碳代謝和生長(zhǎng)過(guò)程；且兩品種中均對(duì)鎘不響應(yīng)的蛋白有67個(gè)，與翻譯、油脂代謝過(guò)程、信號(hào)傳導(dǎo)有關(guān)。僅在鎘脅迫條件下兩品種間有差異（一共有268個(gè)蛋白），且在兩品種中均對(duì)鎘響應(yīng)的蛋白有8個(gè)，主要與蛋白質(zhì)結(jié)合、DNA結(jié)合和催化活性分子功能有關(guān)；且只在華夏3號(hào)籽粒中對(duì)鎘響應(yīng)的蛋白有39個(gè)，主要涉及翻譯、碳水化合物代謝、細(xì)胞周期等；且只在中黃2

5、4籽粒中對(duì)鎘響應(yīng)的蛋白有46個(gè)，主要與翻譯、蛋白質(zhì)結(jié)合和脂質(zhì)代謝有關(guān)；且兩品種中均對(duì)鎘不響應(yīng)的蛋白有175個(gè)，主要與基因表達(dá)、油脂代謝過(guò)程、氧化還原、翻譯、轉(zhuǎn)運(yùn)、小分子代謝過(guò)程、金屬離子結(jié)合、鎂離子結(jié)合等有關(guān)。在鎘脅迫條件下兩品種間差異蛋白主要富集在在碳水化合物代謝過(guò)程、翻譯、化學(xué)刺激的響應(yīng)、金屬離子的響應(yīng)、鎘離子的響應(yīng)、鎂離子結(jié)合等生物功能中。過(guò)氧化物酶體代謝通路可能是一個(gè)與鎘抗性和積累、籽粒發(fā)育有關(guān)的關(guān)鍵的代謝通路。
　　3）