缺鋅脅迫下鋅高效和鋅低效小麥根系差異表達(dá)蛋白質(zhì)的比較研究.pdf

1、植物缺鋅是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最為常見(jiàn)的植物營(yíng)養(yǎng)問(wèn)題之一。在農(nóng)作物生產(chǎn)中，缺鋅常常導(dǎo)致農(nóng)作物的減產(chǎn)，農(nóng)作物中鋅含量的減少，最終將會(huì)導(dǎo)致人類(lèi)的鋅缺乏問(wèn)題。科學(xué)家已經(jīng)證明不同植物種類(lèi)之間存在很大的遺傳差異性，進(jìn)而在鋅效率方面存在差異性。面對(duì)鋅缺乏問(wèn)題，鋅高效植物被認(rèn)為是一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)可持續(xù)的解決方法。然而，人們對(duì)鋅效率的分子機(jī)理還不甚了解，在這方面的研究工作將促進(jìn)小麥遺傳改良以及現(xiàn)代分子生物技術(shù)的發(fā)展。 Warigal(普通小麥)比Durati(硬

2、質(zhì)小麥)從土壤中吸收鋅的能力更強(qiáng)。本試驗(yàn)以鋅高效小麥(Warigal)和鋅低效小麥(Durati)為材料，并通過(guò)對(duì)其分別提供不同鋅濃度的營(yíng)養(yǎng)液，Warigal為2μM，而Durati為4μM，使其保持基本相同的的生長(zhǎng)率，從而減少了不同生長(zhǎng)率帶來(lái)的影響。利用蛋白質(zhì)雙向電泳技術(shù)研究了在缺鋅脅迫條件下Warigal和Durati小麥根系蛋白表達(dá)上的差異變化情況，分別比較并驗(yàn)證鋅高效小麥(Warigal)在正常供鋅與缺鋅之間、鋅低效小麥(Dur

3、ati)在正常供鋅與缺鋅之間、鋅高效小麥(Warigal)缺鋅后在正常供鋅和持續(xù)缺鋅之間以及鋅高效小麥(Warigal)與鋅低效小麥(Durati)在缺鋅之間差異表達(dá)的蛋白。利用蛋白質(zhì)雙向電泳圖像分析軟件進(jìn)行分析，平均一塊凝膠上能夠分離大約800多個(gè)蛋白質(zhì)點(diǎn)，在鋅高效小麥(Warigal)和鋅低效小麥(Durati)不同處理之間總共找到了82個(gè)比較顯著的差異點(diǎn)，其中有52個(gè)蛋白表現(xiàn)為上調(diào)作用，30個(gè)蛋白表現(xiàn)為下調(diào)作用。根據(jù)2-DE圖譜，

4、選取了其中5個(gè)差異最顯著的蛋白點(diǎn)進(jìn)行膠內(nèi)酶解，MALDI-TOF-MS質(zhì)譜分析和Mascot蛋白質(zhì)序列數(shù)據(jù)庫(kù)檢索，進(jìn)而對(duì)編號(hào)為338、362、470和504的4個(gè)差異蛋白生物信息學(xué)分析，結(jié)果表明：它們可能分別為磷酸酶蛋白、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣結(jié)合蛋白、生長(zhǎng)調(diào)控相關(guān)的蛋白激酶和過(guò)氧化物酶。并初步分析了這幾個(gè)差異蛋白與鋅效率的相關(guān)性。為進(jìn)一步研究小麥對(duì)缺鋅脅迫的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，分析蛋白的功能，克隆相應(yīng)的基因創(chuàng)造條件，進(jìn)而為利用其他相應(yīng)的分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)目