缺锌胁迫下锌高效和锌低效小麦根系差异表达蛋白质的比较研究

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植物缺锌是农业生产中最为常见的植物营养问题之一。在农作物生产中，缺锌常常导致农作物的减产，农作物中锌含量的减少，最终将会导致人类的锌缺乏问题。科学家已经证明不同植物种类之间存在很大的遗传差异性，进而在锌效率方面存在差异性。面对锌缺乏问题，锌高效植物被认为是一个长远可持续的解决方法。然而，人们对锌效率的分子机理还不甚了解，在这方面的研究工作将促进小麦遗传改良以及现代分子生物技术的发展。 Warigal(普通小麦)比Durati(硬质小麦)从土壤中吸收锌的能力更强。本试验以锌高效小麦(Warigal)和锌低效小麦(Durati)为材料，并通过对其分别提供不同锌浓度的营养液，Warigal为2μM，而Durati为4μM，使其保持基本相同的的生长率，从而减少了不同生长率带来的影响。利用蛋白质双向电泳技术研究了在缺锌胁迫条件下Warigal和Durati小麦根系蛋白表达上的差异变化情况，分别比较并验证锌高效小麦(Warigal)在正常供锌与缺锌之间、锌低效小麦(Durati)在正常供锌与缺锌之间、锌高效小麦(Warigal)缺锌后在正常供锌和持续缺锌之间以及锌高效小麦(Warigal)与锌低效小麦(Durati)在缺锌之间差异表达的蛋白。利用蛋白质双向电泳图像分析软件进行分析，平均一块凝胶上能够分离大约800多个蛋白质点，在锌高效小麦(Warigal)和锌低效小麦(Durati)不同处理之间总共找到了82个比较显著的差异点，其中有52个蛋白表现为上调作用，30个蛋白表现为下调作用。根据2-DE图谱，选取了其中5个差异最显著的蛋白点进行胶内酶解，MALDI-TOF-MS质谱分析和Mascot蛋白质序列数据库检索，进而对编号为338、362、470和504的4个差异蛋白生物信息学分析，结果表明：它们可能分别为磷酸酶蛋白、内质网钙结合蛋白、生长调控相关的蛋白激酶和过氧化物酶。并初步分析了这几个差异蛋白与锌效率的相关性。为进一步研究小麦对缺锌胁迫的信号转导途径，分析蛋白的功能，克隆相应的基因创造条件，进而为利用其他相应的分子生物学技术对目标基因表达的时空特点以及对锌胁迫反应的专一性进行深入研究，为研究小麦锌效率的分子机理打下基础。

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作者
王东方;
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作者单位

中国农业大学;

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授予单位中国农业大学;
学科资源环境生物技术
授予学位硕士
导师姓名于福同,王贺;
年度 2006
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类植物营养、代谢与呼吸;小麦;
关键词
锌胁迫; 双向电泳; 质谱鉴定; 差异蛋白质组学; 植物营养;

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