本文關(guān)鍵詞：棉花纖維發(fā)育的蛋白質(zhì)組學(xué)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)》 2012年

生長素和赤霉素誘導(dǎo)棉花纖維起始發(fā)育的轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究

姚良玉  

【摘要】：棉花是世界紡織工業(yè)的重要原料,具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。其發(fā)育可以分為起始、延伸、次生壁加厚和成熟四個(gè)時(shí)期。起始期是決定棉花纖維數(shù)量的關(guān)鍵時(shí)期,同時(shí)這一時(shí)期植物激素的調(diào)控起到關(guān)鍵作用。因此從轉(zhuǎn)錄水平和蛋白質(zhì)水平同時(shí)研究激素對于纖維起始發(fā)育的調(diào)控對于揭示纖維起始發(fā)育的分子機(jī)制具有重要意義。 本試驗(yàn)以陸地棉徐州142開花前1天胚珠為起始材料,分別將胚珠培養(yǎng)在不加任何激素、添加0.5μMGA3、5μMIAA口0.5μM GA3+5μM IAA的BT液體培養(yǎng)基(Beasley and Ting's Medium)培養(yǎng)1天和3天。以無激素培養(yǎng)胚珠為對照,采用高通量Illumina測序技術(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序,篩選(p0.001,|log2Ratio≥1)后共獲得顯著差異表達(dá)基因10,057個(gè)。GO功能注釋和代謝路徑的分析表明,這些差異表達(dá)基因參與DNA合成、糖代謝、次生代謝、脂肪酸代謝、三羧酸循環(huán)、糖酵解及碳固定多個(gè)代謝途徑(p0.05,q0.05)。其中,參與植物激素合成和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的候選基因2,330個(gè),占總差異表達(dá)基因的23.2%。共有371個(gè)差異表達(dá)基因參與多個(gè)激素合成和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑。1,670個(gè)差異表達(dá)基因涉及67個(gè)轉(zhuǎn)錄因子家族。主要有bHLH家族(103個(gè))、MADS家族(100個(gè))、MYB-related家族(100個(gè))、AP2-EREBP家族(99個(gè))、FAR1家族(85個(gè))、HB家族(76個(gè))、C3H家族(73個(gè))、MYB家族(73個(gè))、WRKY家族(70個(gè))、PHD家族(63個(gè))、NAC家族(59個(gè))、C2H2家族(52個(gè))和AUX/IAA家族(51個(gè))。且各轉(zhuǎn)錄因子在不同激素誘導(dǎo)和生長階段下的響應(yīng)也是各有不同。同時(shí),Mapman分析發(fā)現(xiàn),在細(xì)胞壁合成中差異表達(dá)基因包括編碼阿拉伯半乳糖、果膠多糖、纖維素、半纖維素合成的重要酶類；在淀粉和蔗糖代謝途徑中有蔗糖磷酸合成酶1個(gè)、蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)體2個(gè)、UDP-糖基轉(zhuǎn)移酶5個(gè)、中性蔗糖酶7個(gè)、pfkB型糖激酶家族蛋白3個(gè)、已糖激酶1個(gè)、1-磷酸葡萄糖磷酸轉(zhuǎn)移酶4個(gè)淀粉合酶3個(gè)、淀粉分支酶2個(gè)、淀粉磷酸化酶2個(gè)、淀粉裂解酶4個(gè)、淀粉運(yùn)輸1個(gè)。 采用iTRAQ(isobaric tagging for multiplexed relative and absolute protein quantitation)定量蛋白質(zhì)組學(xué)分析技術(shù)進(jìn)行差異蛋白質(zhì)鑒定,篩選(Ratio1.3或Ratio0.7,FDR0.05)后共獲得顯著差異表達(dá)蛋白1,299個(gè)。GO功能注釋和代謝路徑的分析表明,差異表達(dá)蛋白主要參與核糖體組裝、氧化磷酸化作用、次生代謝、脂肪酸代謝、三羧酸循環(huán)及碳固定代謝路徑(p0.05,q0.05)。利用蛋白網(wǎng)絡(luò)分析軟件Pathway studio5.0預(yù)測激素誘導(dǎo)下差異表達(dá)蛋白間的相互作用,根據(jù)構(gòu)建蛋白相互作用網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)圖發(fā)現(xiàn),激素誘導(dǎo)下差異蛋白間的相互作用主要集中在：蛋白質(zhì)合成/折疊/分解、RNA生物進(jìn)程、翻譯起始/延伸調(diào)控、電子傳遞、糖酵解、應(yīng)激反應(yīng)和運(yùn)輸。通過KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)分析鑒定細(xì)胞骨架蛋白類蛋白15個(gè),其中肌動蛋白3個(gè)、肌動蛋白結(jié)合蛋白4個(gè)、微管蛋白2個(gè)、微管蛋白結(jié)合蛋白2個(gè)、膜聯(lián)蛋白4個(gè)；細(xì)胞色素P450類蛋白5個(gè),包括CYP73A家族2個(gè),CYP75B家族2個(gè),CYP98A家族1個(gè)；蛋白激酶類蛋白13個(gè),包括5'-AMP活化蛋白激酶-催化α亞基1個(gè)、鈣依賴型蛋白激酶2個(gè)、酪蛋白激酶1個(gè)、酪蛋白激酶Ⅱ-α亞基6個(gè)、細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶1個(gè)、絲裂原活化蛋白激酶1個(gè)、調(diào)節(jié)激酶1個(gè)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：S562
【目錄】：

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