基于ITRAQ技術(shù)的大豆根響應(yīng)低磷脅迫的蛋白質(zhì)組學(xué)研究.pdf

1、磷素是植物所必需的大量元素之一，其對植物的生長和發(fā)育起著重要的作用。同時，植物的磷效率性狀是多基因調(diào)控的復(fù)雜代謝過程，且研究主要集中在轉(zhuǎn)錄水平上的磷效率的代謝調(diào)控過程，不能準(zhǔn)確而直觀地反映蛋白質(zhì)水平的變化，因此，為了明確大豆品種低磷耐受性蛋白組學(xué)的差異機(jī)制，本研究以耐低磷品種華春2號和不耐低磷品種瓦窯黃豆兩個大豆品種為實(shí)驗材料，進(jìn)行低磷脅迫下的適應(yīng)性試驗，并利用同位素標(biāo)記的相對和絕對定量標(biāo)記技術(shù)、生物信息學(xué)技術(shù)等系統(tǒng)的分析了低磷脅迫下華

2、春2號和瓦窯黃豆兩個大豆品種的根尖蛋白，找出差異表達(dá)蛋白，并通過 qRT-PCR技術(shù)對相關(guān)蛋白進(jìn)行轉(zhuǎn)錄水平的驗證。本研究得到如下結(jié)論：
　　1.在低磷情況下，耐低磷品種華春2號總根體積、總根長、總根表面積、根尖數(shù)和分支數(shù)等5個根部形態(tài)指標(biāo)增大，而不耐低磷品種瓦窯黃豆這5個指標(biāo)沒有明顯變化。在不同濃度磷處理下，華春2號的總根體積、總根長、總根表面積、根尖數(shù)和分支數(shù)都顯著高于瓦窯黃豆，而根系直徑受磷濃度影響較小，兩品種間差異不顯著。<

3、br>　　2.在低磷脅迫下，華春2號根部生物量隨低磷脅迫的加重而增大，而瓦窯黃豆的根部生物量則是隨著低磷脅迫的加重而減小，且華春2號地上部分的生物量明顯高于瓦窯黃豆。
　　3.對低磷脅迫和正常條件下的華春2號和瓦窯黃豆根系進(jìn)行蛋白質(zhì)組學(xué)分析，結(jié)果表明不同基因型的大豆響應(yīng)低磷脅迫的蛋白表達(dá)有較大差異。在低磷脅迫下,相比于瓦窯黃豆，華春2號根中共有495個上調(diào)蛋白和501個下調(diào)蛋白。KEGG通路分析共鑒定863個差異蛋白，并把鑒定的8

4、63個蛋白注釋到102條途徑上，涉及的途徑包括代謝和次生代謝產(chǎn)物合成過程、核糖體途徑、碳代謝和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)加工途徑、淀粉和蔗糖代謝與糖酵解和糖異生途徑、丙酮酸代謝和苯丙氨酸合成途徑等，其中代謝和次級代謝所占的比例最大，這說明華春2號的低磷耐性機(jī)制很可能與代謝和次級代謝有關(guān)。
　　4.采用Real-time PCR驗證iTRAQ分析中得到的差異蛋白的有效性。我們選擇糖酵解/糖異生途徑中的12個蛋白。有10個基因的表達(dá)情況與蛋白鑒定情