天麻与蜜环菌相互作用中差异表达蛋白质的研究

摘要

本论文分两部分，第一部分为综述。通过查阅多篇文献详述了当前蛋白质组学研究技术方法进展，以及植物蛋白质组学方面的应用进展，包括在植物组织器官与亚细胞蛋白质组的研究、植物遗传学与生理学方面的研究及蛋白质组信息学的进展，并展望了植物蛋白质组学的研究趋势。 第二部分为实验论文。兰科植物天麻的生长依赖于蜜环菌的侵染，只有当天麻的营养茎与蜜环菌建立营养关系，才能形成次生球茎并生长发育，当年生次生球茎不被蜜环菌侵染, 前人已分离出天麻抗真菌蛋白（GAFP）并研究了该蛋白在天麻防御过程中的作用。但是在两者复杂的关系中可能还有其它的表达产物扮演重要的角色，通过蛋白质组分析可进一步理解两者间相互作用的分子机理。 采用蛋白质组学研究的基本技术—双向聚丙烯酰胺凝胶电泳（2D PAGE），对天麻的营养茎和次生茎以及蜜环菌的蛋白质进行分离。通过改善制备样品的方法和优化电泳方式及参数，得到了比较理想的双向电泳图谱，用Melanie图像分析软件对天麻营养球茎与次生球茎的固相pH梯度（IPG）双向电泳图像进行初步的比较，营养球茎和次生球茎的蛋白点数分别约为889和901个，两者约52﹪的蛋白点相匹配。图谱上有一些点不能匹配，而一些匹配的点在表达量上也存在很明显的差异，这些蛋白点被称为差异表达的蛋白质。对蜜环菌双向电泳图谱分析，检测出蛋白点数约为926个，天麻营养茎和蜜环菌图像比较基本上找不到可以匹配的蛋白点。对部分在次生球茎中增量表达的蛋白点用质谱（MALDI-TOF-MS）进行肽质量指纹谱（PMF）鉴定，并在数据库中进一步检索同源性，因当前数据库中植物种类及条目有限，检索到的蛋白同源性不是很高，随着各种数据库的充实，相信这些“未知”蛋白会成为“已知”，同时这些蛋白质重要的生理功能也将被揭晓。