本文關(guān)鍵詞：中國3個(gè)主栽煙草品種的差異蛋白質(zhì)組學(xué)研究

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【摘要】：【目的】從全蛋白質(zhì)組學(xué)水平研究煙草,篩選具有重要特性的蛋白質(zhì),闡明其相關(guān)代謝通路,使得煙草的基礎(chǔ)科學(xué)研究和品種培育工作有所突破。【方法】利用苯酚法提取中國3個(gè)主栽煙草品種紅花大金元、K326和云煙87葉片的蛋白質(zhì),酶解后采用串聯(lián)質(zhì)量標(biāo)簽技術(shù)(tandem mass tag,TMT)標(biāo)記,結(jié)合二維液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(2D LC-MS/MS)對3個(gè)煙草品種葉片的蛋白質(zhì)組成進(jìn)行分析,運(yùn)用Proteome Discoverer軟件提取譜圖后在MASCOT搜索引擎上鑒定蛋白質(zhì)和肽段,并對鑒定的蛋白質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的生物信息學(xué)分析,包括數(shù)據(jù)相關(guān)性分析、分層聚類分析和主成分分析,同時(shí)按照2倍上下調(diào)的原則采用火山圖篩選不同品種煙草中表達(dá)差異顯著的蛋白質(zhì),最后利用KEGG通路分析煙草中重要蛋白質(zhì)的分布及功能�！窘Y(jié)果】鑒定紅花大金元、K326和云煙87煙草樣品的蛋白質(zhì)Group總數(shù)為3 079,蛋白質(zhì)ID數(shù)為10 343。從分層聚類分析和主成分分析中蛋白質(zhì)的整體表達(dá)情況可見,K326和云煙87蛋白質(zhì)表達(dá)情況較相似,而紅花大金元與前兩者相差較大。后續(xù)的差異蛋白質(zhì)篩選也驗(yàn)證了該結(jié)果,表現(xiàn)為云煙87和K326之間僅存在29個(gè)差異表達(dá)的蛋白質(zhì),其中13個(gè)蛋白質(zhì)覆蓋8條代謝通路,包括類黃酮生物合成,參與類黃酮合成路徑的查爾酮合成酶在K326中的相對含量顯著高于云煙87。紅花大金元和云煙87之間有160個(gè)蛋白質(zhì)差異表達(dá),其中103個(gè)蛋白質(zhì)覆蓋42條代謝通路,包括谷胱甘肽代謝,相對定量結(jié)果顯示谷胱甘肽代謝途徑相關(guān)的3種酶,谷胱甘肽過氧化物酶、磷脂過氧化氫物谷胱甘肽過氧化物酶和谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶在紅花大金元中的含量均顯著低于云煙87。紅花大金元和K326之間存在119個(gè)差異蛋白質(zhì),其中89個(gè)蛋白質(zhì)覆蓋41條代謝通路,包括外源物質(zhì)細(xì)胞色素P450代謝。篩選獲得的重要差異蛋白質(zhì)的相對定量結(jié)果顯示一些與抗性相關(guān)的蛋白質(zhì),如蛋白酶抑制劑,在云煙87中的表達(dá)量遠(yuǎn)低于K326和紅花大金元,同時(shí)結(jié)果表明紅花大金元中的超氧化物歧化酶含量處于較低水平�！窘Y(jié)論】TMT技術(shù)結(jié)合2D LC-MS/MS可對不同品種煙草的葉片蛋白質(zhì)進(jìn)行有效地分離和鑒定,鑒定出的蛋白質(zhì)大部分是參與光合作用、物質(zhì)代謝或者與抗逆性相關(guān)。
【作者單位】： 復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院;
【關(guān)鍵詞】： 煙草 差異蛋白質(zhì)組學(xué) 串聯(lián)質(zhì)量標(biāo)簽 二維液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(“973”計(jì)劃)(2012AA020201) 煙草化學(xué)安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(0920140109008)
【分類號(hào)】：S572
【正文快照】： 0引言【研究意義】煙草(Nicotiana tabacum),作為中國重要的經(jīng)濟(jì)作物[1],實(shí)現(xiàn)其質(zhì)量、抗性等的精確改良和定向育種具有重要意義。隨著煙草基因組學(xué)的蓬勃發(fā)展,日漸發(fā)現(xiàn),僅僅探討基因是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,蛋白質(zhì)作為基因功能的直接體現(xiàn)者和最終執(zhí)行者,是生物生命活動(dòng)的基礎(chǔ)[2-3]。因此

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