论文部分内容阅读
叶用莴苣(Lactucasativa L),喜冷凉气候,生长适温为15~20℃,温暖长日照可促进抽薹,超过30℃极易发生先期抽薹。在夏季生产中高温极易先期抽薹,特别是结球生菜,常伴随大面积腐烂、干烧边等现象,严重影响产量。蛋白质是生理功能的执行者,对蛋白质结构和功能进行研究,能够更直接地阐明植物在特定条件下的变化机制。利用最新的蛋白质组技术(iTRAQ)对抽薹前后的叶用莴苣植株进行蛋白质水平的比较,筛选表达差异较大的蛋白进行生物信息学分析,为进~步探索植物高温抽薹的内在机制提供参考,指导培育出耐抽薹的品种。供试叶用莴苣为半结球易抽薹品种‘G-B30’,播种至72孔穴盘置于塑料大棚中,待长至六叶一心后转移至植物生长箱中,在六叶期对幼苗分别进行高温和常温对照处理。高温处理设置昼/夜温度为33℃/25℃,光周期为14 h/10 h;对照昼/夜温度为20℃C/13℃,其它环境一致。选取高温组进入抽薹期而对照组未发生抽薹时期植株的花茎进行蛋白质提取和iTRAQ试验,获得表达差异较大的蛋白并进行生物信息学分析。通过iTRAQ分析,共鉴定出的蛋白质数量为1167个,蛋白质表达量上调或下调高于1.2倍且其P-value值小于0.05时认为是差异表达蛋白质。根据此标准共得到129个差异表达蛋白。运用NCBI绿色植物数据库对差异蛋白进行基因本体(GO)注释,差异表达蛋白作为细胞组分的蛋白质主要集中于细胞器上;与分子生物功能相关的蛋白则主要是结合蛋白和催化蛋白酶;与生物过程相关的蛋白则主要参与了细胞过程和代谢过程。对抽薹前后差异表达蛋白的KEGG pathway分析显示,碳代谢占的比例最大,氨基酸的生物合成次之,核糖体代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,乙醛酸和二羧酸代谢,碳固定,氧化磷酸化,柠檬酸循环(TCA循环),糖酵解/糖异生,戊糖磷酸途径都占有一定比例。这些在高温抽薹过程中大量表达的差异蛋白可能与叶用莴苣高温抽薹相关。