玉米自交系伸长节间的蛋白质组学分析

摘要

随着种植密度的提高，植株倒伏的风险也随之增加，尤其在热带和亚热带地区，玉米发育面临极端的气候。植株的倒伏问题不仅导致种植业的下降，而且影响田间机械收割。许多非生物胁迫引起田间玉米的倒伏，如强风暴雨和高密度，除了非生物胁迫，植株高度，穗高，茎杆强度，根数目和方向等也对田间植株倒伏有很大的影响。对于玉米的穗高，它是由节间数和每个延长节间的长度组成的，对于节间的延伸，从第一个节间开始，节间的长度是逐渐增大的。从侧面可以看出，对与株高密切相关的节间进行研究就显得尤为重要。株高由节和节间组成，节间变短，会在很大程度上降低植株高度。所以对节间伸长的分子机制深层次研究，改善玉米株高，对玉米增产增收具有重要意义。
　　为了更好的了解特定蛋白的表达与玉米穗下节间伸长之间的关系，本研究用8个玉米骨干自交系(综3，豫玉87-1，浚9058、浚928、昌7-2、郑58、P2和A50)，通过比较第7、8、9三个不同叶片对应节间的蛋白质表达差异，探索了控制节间伸长的主要蛋白因子，明确7-9节间伸长发育初期蛋白质的表达情况，建立特定蛋白质与玉米节间伸长之间的分子调控关系。主要研究结果如下:
　　1、3个节间终长度测量:节间的长度是从第7节到第9节是逐渐增加的。
　　2、2-DE凝胶图分析结果:用24cm，PH4-7的胶条分离8个玉米自交系的7、8、9节间蛋白，在综3、豫玉87-1、浚9058、浚928、昌7-2、郑58、P2、A50的第7、8、9节间分别鉴定到300±17、522±10、493±11、383±9、449±10、468±19、328±13、476±15个蛋白点。应用PDQuest8.0软件分析这些重复性较好的点，累积量在三次重复中都存在2倍及其以上差异的点，8个自交系分别有15个、13个、6个、7个、5个、10个、7个、3个，一共66个。
　　3、功能分析结果:参与节间伸长，且和激素调节有关的酶有6-磷酸果糖激酶、丙糖磷酸异构酶、磷酸丙酮酸水化酶、异柠檬酸脱氢酶、谷胱甘肽脱氢酶、L-抗坏血酸过氧化物酶、甲硫氨酸合酶、甲硫氨酸腺苷转移酶、羟酰基谷胱甘肽水解酶。这些酶通过交互作用，协调作用促进茎的伸长。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 节间伸长的生理研究进展

1．1．1 节间伸长相关酶

1．1．2 激素与植物节间伸长的关系

1．2 植物细胞壁

1．2．1 植物细胞壁的化学成分

1．2．2 胞壁松弛因子在细胞壁扩张中的作用

1．3 植物节间伸长的分子机理研究

1．3．1 膨胀素基因(expansin)

1．3．2 内切木葡聚糖转糖基酶基因(XET)

1．4 植物蛋白质组学研究进展

1．4．1 蛋白质组学的概念

1．4．2 蛋白质组学研究的策略

1．4．3 蛋白质组学研究中的主要问题

1．4．4 蛋白质组学的分析技术

1．5 玉米抗倒伏性研究进展

1．5．1 非生物胁迫

1．5．2 生物胁迫

2 引言

3 材料与方法

3．1 自交系节间全蛋白的提取

3．1．1 植物材料及处理

3．1．2 试剂与仪器设备

3．1．3 实验方法与步骤

3．1．4 实验结果与分析

3．2 玉米节间蛋白质的双向电泳分析

3．2．1 实验材料与仪器设备

3．2．2 2-D实验方法与步骤

3．2．3 实验结果与分析

3．3 讨论

3．3．1 GA相关蛋白

3．3．2 IAA相关蛋白

3．3．3 ET相关蛋白

3．3．4 激素间的交互作用

4 结论与展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

附录1

附录2 双向电泳操作步骤