论文部分内容阅读
本研究主要对白菜型冬油菜温敏型不育PK3-12育性转换过程中,主要影响因子、花器形态、生理生化、内源激素含量、差异蛋白及部分差异蛋白基因相对表达量进行了分析,并与白菜型冬油菜胞质不育系LRA-39、甘蓝型冬油菜胞质不育系NLJ-62A进行比较,主要研究结果如下:1.PK3-12为温敏型生态不育,低温可育,高温不育;当现蕾后>0℃积温为241.5℃以上,表现可育;当现蕾后>0℃积温达到342℃时,表现不育。2.PK3-12可育时期和不育时期花器均表现出花瓣伸展、色泽艳丽,柱头正常生长,花瓣长、宽,雌蕊高度与可育时期无差异,但雄蕊有较大差异,不育时期的花丝、花药长度分别为可育花器的49.8%、71.7%。PK3-12与白菜型冬油菜胞质不育系LRA-39、甘蓝型冬油菜胞质不育系NLJ-62A的花丝与花药长度无明显差异。3.PK3-12花器不育时期的POD活性与SOD活性均高于可育时期,而CAT活性则表现出相反的规律。不育时期花器的POD活性,花萼开裂期较幼蕾期升高32.20%,花期较花萼开裂期升高26.28%,不育时期花器CAT活性,花萼开裂期较幼蕾,花期较花萼开裂期分别降低了45.7%,31.7%。PK3-12的POD活性、CAT活性变化规律与LRA-39和NLJ-62A相一致,而SOD活性与LRA-39和NLJ-62A相反,三者的可溶性蛋白含量都维持在较低水平且PK3-12不育花器中SP含量变化更剧烈。4.随着花器发育,PK3-12不育时期花器中ZR、GA3含量始终维持在较低水平,ABA含量始终维持在较高水平;在幼蕾期、花萼开裂期、花期,PK3-12的ZR、GA3含量均低于LRA-39和NLJ-62A。5.PK3-12可育时期与不育时期差异蛋白、LRB-26和LRA-39差异蛋白、NLJ-58和NLJ-62A差异蛋白中,均存在Ru BP羧化酶/加氧酶、磷酸甘油激酶、谷胱甘肽转移酶/裂解酶,然而大部分差异蛋白也表现出种的特异性:PK3-12中特有的已知蛋白有热应激蛋白、膜联蛋白、琥珀酰辅酶A、UMP-cMP激酶等;LRB-26和LRA-39中特有的已知蛋白有淀粉合酶、天冬氨酸蛋白酶、叶绿素a/b结合蛋白、脱氧胞苷脱氨酶、核糖体蛋白等;NLJ-58和NLJ-62A中特有的已知蛋白有谷氨酰胺合成酶、S-腺苷甲硫氨酸合成酶、苹果酸脱氢酶、蛋白酶体亚基β型、肽脯氨酰顺反异构酶等蛋白。6.PK3-12可育时期与不育时期花器中差异蛋白富集在生物进程中的主要涉及代谢反应、细胞反应、应激反应、单细胞生物进程;富集在分子功能中的蛋白主要发挥连接和催化作用;富集在细胞组分中的蛋白主要参与构成细胞、细胞膜、细胞器、细胞元件。这与LRB-26和LRA-39差异蛋白,NLJ-58和NLJ-62A花器差异蛋白的GO功能富集分析结果一致,但在三类差异蛋白中相同GO术语的蛋白百分比有差异。对差异蛋白进行KEGG通路注释分析得知,三类差异蛋白主要参与糖酵解、氨基酸生物合成、光合生物固碳等通路。7.共有差异蛋白基因RCA在PK3-12可育时期花器的各阶段(幼蕾期、花萼开裂期、花期)中基因相对表达量都显著低于不育时期,而另两种胞质不育材料则表现出相反规律,且PK3-12不育时期和可育时期的RCA基因相对表达量差异远大于两种胞质不育系和保持系间的相对表达量差异。用差异蛋白基因相对表达量验证蛋白表达丰度高低,并非所有差异蛋白基因的相对表达量情况都与其蛋白表达丰度情况相一致。