甜菜細胞質(zhì)雄性不育系及其保持系花期蛋白差異表達分析.pdf

1、甜菜是重要的糖料作物之一,其產(chǎn)糖量約占世界產(chǎn)糖量的30％。對甜菜細胞質(zhì)雄性不育(Cytoplasmic male sterility,CMS)分子機理的研究,可以更好的利用雜種優(yōu)勢原理選育出優(yōu)質(zhì)的甜菜雜交品種,提高甜菜的產(chǎn)糖量。為揭示甜菜雄性不育的原因,本實驗將從蛋白質(zhì)組學角度對甜菜細胞質(zhì)雄性不育進行研究,利用2-DE與MALDI-TOF-MS方法對甜菜質(zhì)核互作型雄性不育系DY5-CMS及同型保持系DY5-O花粉發(fā)育的三個階段(雄蕊原基

2、分化期、四分體時期和單核時期)及花期葉片蛋白差異表達進行了研究,分析并揭示了Owen型甜菜不育系與保持系葉片及花蕾不同發(fā)育時期蛋白表達的差異。為明確花粉發(fā)育和植物雄性不育機理提供分子依據(jù),研究表明:
　　(1)在雄蕊原基分化期花蕾中有6個與育性相關(guān)的差異蛋白,其中有5個蛋白還與能量和呼吸代謝有關(guān),并且這5個蛋白都在不育系中表達上調(diào),推測ATP合成酶被水解導致能量供應不足,而促使雄性不育系植物中與能量代謝有關(guān)的酶的表達量上調(diào),以滿足

3、植物代謝過程中對能量的需求。但能量的供應仍然無法滿足花粉小孢子發(fā)育的需要而敗育。
　　(2)在四分體時期,鑒定出3個分別在三羧酸循環(huán)、細胞周期調(diào)控和過氧化氫酶的清除過程中起著非常重要的作用的蛋白,推測這3個蛋白的過表達造成這些過程的代謝紊亂,導致雄性不育的產(chǎn)生。
　　(3)在單核時期,找到7個與雄性不育有關(guān)的蛋白,其中有5個蛋白還與植物光合作用有關(guān),這個結(jié)論一方面說明花藥的光合機能是進入單核時期開始發(fā)育的;另一方面揭示植物的