低氮脅迫下煙草葉片差異表達(dá)蛋白的篩選及鑒定.pdf

1、為了研究低氮營(yíng)養(yǎng)條件下，煙草葉片蛋白質(zhì)表達(dá)的差異，我們利用2-DE蛋白質(zhì)雙向電泳對(duì)正常營(yíng)養(yǎng)下和低氮營(yíng)養(yǎng)下成熟期（移栽后70 d）煙草中部葉片進(jìn)行了差異蛋白質(zhì)組表達(dá)分析，并利用質(zhì)譜技術(shù)對(duì)差異表達(dá)的蛋白進(jìn)行了鑒定。與正常營(yíng)養(yǎng)條件下的葉片相比，在低氮處理下，煙草葉片中共鑒定出5個(gè)差異蛋白。其中有4個(gè)為注釋蛋白，分別是:親環(huán)素蛋白(cyclophilin-like protein，CyP2)，液泡轉(zhuǎn)化蛋白(vacuolar invertase

2、INV2)，MAR結(jié)合蛋白(MAR-binding protein)以及MCM蛋白(MCM protein-like protein)。MCM蛋白在低氮處理中表達(dá)量較低，其他四種蛋白（包括一個(gè)未注釋的假定蛋白putative protein）在低氮處理下表達(dá)量均較高。為了驗(yàn)證低氮條件下煙草葉片差異蛋白的表達(dá)情況，我們對(duì)5個(gè)差異蛋白在mRNA水平的表達(dá)做了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)其mRNA水平的表達(dá)水平與蛋白質(zhì)表達(dá)水平一致。
　　在5個(gè)差異表

3、達(dá)蛋白中鑒定出的親環(huán)素蛋白(CyP2)是一個(gè)逆境脅迫反應(yīng)蛋白，可能在煙草逆境脅迫中起到調(diào)節(jié)作用。因此，我們對(duì)低氮脅迫下煙草葉片在煙株移栽后的不同時(shí)期(50 d，60 d，70d)的CyP2基因在mRNA水平上的表達(dá)做了研究，經(jīng)定量PCR實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)相對(duì)于正常營(yíng)養(yǎng)條件下的葉片CyP2基因的轉(zhuǎn)錄量在低氮營(yíng)養(yǎng)下葉片中表達(dá)較強(qiáng)，且隨發(fā)育進(jìn)程呈顯著升高，結(jié)果說(shuō)明低氮脅迫可誘導(dǎo)煙草葉片CyP2基因mRNA的大量表達(dá)，尤其在成熟的葉片中表達(dá)更強(qiáng)。水

4、培實(shí)驗(yàn)條件下的控制實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了低氮脅迫確實(shí)可以誘導(dǎo)CyP2基因mRNA的表達(dá)。
　　親環(huán)素是一個(gè)多基因家族，為了進(jìn)一步了解親環(huán)素家族基因在煙草生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的功能，我們對(duì)煙草中三個(gè)親環(huán)素家族的基因(CyP1，CyP2，CyP40)進(jìn)行了表達(dá)模式研究。結(jié)果顯示在不同發(fā)育時(shí)期中， CyP1在煙草的移栽后40 d，50 d以及60 d時(shí)表達(dá)量較高，CyP2則是在移栽后30 d，40 d，60 d表達(dá)量較高，而CyP40只在移栽后60 d

5、表達(dá)量較高。這說(shuō)明三種親環(huán)素基因在煙草葉片不同發(fā)育時(shí)期中都偏向于在葉片發(fā)育后期表達(dá)。在不同組織部位及器官的表達(dá)中，三個(gè)親環(huán)素家族基因在中部葉和下部葉中表達(dá)均較強(qiáng)。在煙草根中主要表達(dá)CyP1和CyP40基因， CyP40還在花中表達(dá)較高，而CyP2基因的主要表達(dá)器官為葉片。
　　本論文的研究結(jié)果表明，低氮營(yíng)養(yǎng)低氮脅迫條件可以誘導(dǎo)葉片CyP2蛋白和基因的表達(dá)，且CyP2基因的主要表達(dá)器官也是在葉片中，尤其是日趨成熟的葉片，表明葉片是C