棉花纤维伸长期与次生壁增厚期蛋白质组比较VIP免费

作物学报ACTAAGRONOMICASINICA2010,36(11):2004−2010http://www.chinacrops.org/zwxb/ISSN0496-3490;CODENTSHPA9E-mail:xbzw@chinajournal.net.cn本研究由国家高技术研究发展计划(863)项目(2006AA10Z184),农业部转基因重大专项课题(2009ZX08005-011B),国家自然科学基金项目(30660088)和新疆维吾尔自治区高技术研究发展计划项目(200611101)资助。*通讯作者(Correspondingauthor):范玲,E-mail:fanling@xaas.ac.cnReceived(收稿日期):2010-02-02;Accepted(接受日期):2010-06-29.DOI:10.3724/SP.J.1006.2010.02004棉花纤维伸长期与次生壁增厚期蛋白质组比较王娟倪志勇吕萌李波范玲*新疆农业科学院核技术生物技术研究所,新疆乌鲁木齐830091摘要:以陆地棉徐州142为材料,比较了3种不同棉花纤维蛋白质提取方法;利用双向电泳技术比较棉花纤维伸长及初生壁形成期(10DPA)和次生壁增厚期(25DPA)蛋白质组的变化;利用PDQuest软件分析各个差异蛋白在10DPA和25DPA棉花纤维中的相对表达量,选取质量好、实验重复性高的蛋白质点15个进行MALDI-TOFMS鉴定;根据目的蛋白核苷酸序列设计特异引物,对5种差异蛋白进行半定量RT-PCR分析。结果表明,利用饱和酚-甲醇醋酸铵法提取的棉花纤维蛋白,其蛋白含量较高,且SDS-PAGE电泳条带清晰;进行MALDI-TOFMS鉴定的15个差异蛋白,于NCBI上进行数据查询,分别属于F-box家族蛋白、肌动蛋白、β-微管蛋白、F1-ATP合成酶、ATP酶β亚基、膜联蛋白、磷酸甘油酸酯激酶I、胞质苹果酸脱氢酶、S-腺苷-L-高半胱氨酸水解酶、谷氨酰胺合成酶、Cu-Zn超氧化物歧化酶、profilin、4-香豆酸辅酶A连接酶等。查询结果表明,上述蛋白参与能量代谢、碳代谢、细胞周期调控和发育等。关键词:棉花纤维;次生壁;蛋白质组;MALDI-TOF-MSComparisonofProteomeinCottonFiberCellbetweenElongationandSecon-daryWallThickeningStagesWANGJuan,NIZhi-Yong,LÜMeng,LIBo,andFANLing*InstituteofNuclearandBiologicalTechnologies,XinjiangAcademyofAgriculturalSciences,Urumqi830091,ChinaAbstract:ThreecottonfiberproteinextractionmethodswerecomparedusingGossypiumhirsutum,cv.Xuzhou142.Two-dimensionalpolyacrylamidegelelectrophoresiswasusedtoexhibittheproteinprofiledifferencesbetweentwostagesofcottonfibercellsdevelopments.Thetwostagesarecellelongatingandsynthesizingprimarycellwallsat10dayspostanthesis(DPA),andthesecondarycellwallthickeningat25DPA.PDQuest8.0softwarewasusedtoanalyzetherelativeabundanceofdifferentproteinsbetween10and25DPAcottonfibers.FifteenoftheproteinswhichhadgoodqualityandreproducibilitywereidentifiedbyMALDI-TOF-MS.GenespecificPCRprimersweredesignedaccordingtotheinterestproteinsnucleotidesequences.SemiquantitativeRT-PCRwasusedtodetectthefivedifferentproteins.Theresultsshowedthat,thephenol-methanol-ammoniumacetateextractionofcottonfiberproteinswasthebestmethodamongthreemethodswithanextracthigheramountofproteinextractedandcleanSDS-PAGEloadingpattern.AccordingtotheNCBIdatabasesearchingresults,thedifferentiallyexpressedproteinswereF-boxfamilyproteins,actin,β-tubulin,F1-ATPsynthasesubunitbeta,annexin,cytosolicphosphoglyceratekinase1,cytosolicmalatedehydrogenase,adenosylhomocysteinase,putativeglutaminesynthetase,ATPasesubunit,profilin,copper/zincsuperoxidedismutaseandputative4-coumaratecoAligase.Theseproteinsareinvolvedinawiderangeofphysiologicalprocesses,suchasenergymetabolism,carbohydratemetabolism,cellcyclecontrolanddevelopment.Keywords:Cottonfiber;Secondarywall;Proteome;MALDI-TOF-MS蛋白质组研究是在大范围内获得总蛋白,并在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律。近年来,基于2-DE-MS的蛋白质组学技术日趋成熟,关于植物蛋白质组学的报道日益增多,如拟南芥、苜蓿等蛋白质组特征已逐步清晰[1-2]。棉花纤维由胚珠外珠被的一部分单个表皮细胞发育而成,其...