UV-B辐射下发菜差异蛋白质组学研究

摘要

发菜(NostocflagelliformeBorn.etFlah)属蓝藻门(Cyanophyta)念珠藻属(Nostoc)，是一种对UV-B辐射具强耐受性的陆生固氮蓝藻。本文以发菜为研究材料，经增强的UV-B辐射处理，通过透射电镜对发菜细胞的超微结构进行了观察，运用植物生理学的理论及方法对其抗氧化酶类、光合色素等生理指标进行了测定，并应用差异蛋白质组学技术，比较了不同强度UV-B辐射下发菜藻体的差异蛋白表达，对差异蛋白可能的生物学功能进行了讨论。研究结果为深入阐明发菜耐UV-B辐射机制奠定了基础。
　　1.随着UV-B辐射的增强，发菜胶质鞘轮廓变得不规则，结构颗粒与糖原颗粒逐渐消失，类囊体排列发生变化，类囊体膜由大多与细胞膜平行逐渐变得弯曲，排列和分布趋于紊乱。
　　2.随着UV-B辐射强度的增加，发菜可溶性蛋白含量、藻胆素、叶绿素a及类胡萝卜素的含量均有所下降;丙二醛含量先增加然后下降;发菜超氧阴离子自由基的含量呈增加的趋势:脯氨酸及可溶性糖含量先增加然后又下降;CAT的活性增加;SOD活性呈先升高后下降趋势;MAAs的含量先增加然后明显下降。
　　3.采用pH4～7的线性IPG胶条对发菜不同UV-B辐射下的蛋白质进行IEF-SDS-PAGE分离，应用ImageMaster2D软件对发菜蛋白质组的电泳图谱进行分析，日光灯照射下发菜2-DE图谱上共检测到蛋白点1055个，UV-B辐射24h的发菜2-DE图谱上共检测到蛋白点1086个，UV-B辐射72h的发菜2-DE图谱上共检测到蛋白点1009个，UV-B辐射144h的发菜2-DE图谱上共检测蛋白点970个。经ImageMaster2D图像软件分析，表达量变化在2倍以上的差异蛋白质有75个，其中24个差异蛋白上调表达，33个蛋白下调表达，9个蛋白波动变化。
　　4.经MALDI-TOF-TOF/MS分析及数据库检索，成功鉴定出66个差异蛋白，分别为:碳水化合物选择性外膜蛋白(Spot.12);NmrA家族蛋白(Spot.34);分泌及表面蛋白(Spot.55);核糖体蛋白(Spot.58)核苷酸结合蛋白(Spot.69)。含锌乙醇脱氢酶超家族蛋白(Spot.2);硫氧还蛋白(Spot.4);氧化还原酶(Spot.11);过氧化物酶(Spot.25、67);半胱氨酸激活剂复合亚基(Spot.27);果糖-1，6-二磷酸醛缩酶(Spot.8、9);NAD(P)H脱氢酶(Spot.17);ATP酶(Spot.22、33);磷酸核酮糖激酶(Spot.23);藻蓝蛋白β亚基(Spot.26);果糖/塔格糖二磷酸醛缩酶(Spot.30);1，5二磷酸核酮糖羧化酶大亚基(Spot.36);NADHα-葡聚糖磷酸化酶(Spot.42);F0F1-ATP合酶β亚基(Spot.43);核糖-5-磷酸异构酶(Spot.47);热休克蛋白(Spot.56);苏氨酸合酶(Spot.20);谷氨酰氨合成酶(Spot.32)等。4个蛋白功能未知，这些差异蛋白质在发菜抗UV-B胁迫过程中主要行使抗氧化、分子伴侣等功能，参与了碳水化合物及能量代谢、氮代谢、脂代谢等代谢途径。这些研究结果和数据具有创新性，为进一步研究发菜抗UV-B辐射的分子机制奠定了方法学和理论基础。

目录

声明

缩略词表

摘要

第一章 文献综述

1．1 差异蛋白质组学研究概况

1．2 植物对UV-B辐射变化的响应

1．3 发菜研究进展

1．4 本研究的目的意义

第二章 UV-B辐射增强对发菜超微结构及生理代谢的影响

2．1 前言

2．2 材料与方法

2．3 结果与分析

2．4 讨论

2．5 本章小结

第三章 UV-B辐射下发菜差异蛋白质组学分析

3．1 前言

3．2 发菜全蛋白的双向电泳

3．3 凝胶图像分析

3．4 差异蛋白质的质谱分析

3．5 Western Blot验证

3．6 结果与分析

3．7 讨论

3．8 本章小结

第四章 结论

参考文献

附录

作者简介

致谢