小麦Ven型胞质雄性不育植株与可育植株花药蛋白质组差异研究

摘要：

普通小麦具有偏凸山羊草(Ae.ventricosa)细胞质的不育系为 Ven 型胞质雄性不育系(Ven-cytoplasmic male sterility,Ven-CMS),是粘类小麦CMS的一种类型。该研究对小麦 Ven型雄性不育系冀5418A及其同型保持系冀5419B的单核期和二核期的花药进行差异蛋白质组学分析,探讨小麦质核互作雄性不育的分子机制。通过双向电泳分离花药蛋白,基质辅助激光解析飞行时间串联质谱(MALDI-TOF-TOF)对差异表达蛋白进行质谱鉴定,利用生物信息学进行差异表达蛋白鉴定和功能注释分析。结果表明,在分子量19.0~100.0 kD、等电点4~7线性范围内,共检测到约2000个蛋白点。2个时期共检测到差异蛋白98个,其中两个时期差异表达变化一致的蛋白点56个；数据库搜索获得鉴定的蛋白点41个,其中18个蛋白的表达量在冀5418A 中显著下调,23个在冀5418B 中明显下调。在不育系和可育系中均有参与能量代谢、活性氧代谢、核糖体合成、花粉物质合成的差异蛋白。GO分析预测差异蛋白生物学过程多涉及电子传递和能量代谢、核糖体代谢、活性氧代谢等,细胞组成主要是在膜区域和线粒体,分子功能主要是DNA和 RNA结合功能和水解酶等。KEGG分析表明,较多蛋白分布于碳水化合物代谢、活性氧代谢和蛋白组装和折叠途径。推测不育系冀5418A 的雄性不育性除了涉及能量代谢、活性氧清除过程,核糖体蛋白、伴侣蛋白等也有重要作用,雄性不育性可能还与蛋白质加工、物质合成过程的紊乱有关。

关键词：小麦、质核互作雄性不育、差异蛋白质组学、双向凝胶电泳、基质辅助激光解析飞行时间串联质谱

所属期刊栏目：36

分类号：Q343.3+4;Q342(遗传学分支学科)

资助基金：山东省自然科学基金重点基金ZR2012CZ001,ZR2013CZ001

在线出版日期：2016-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1135-1145