巴西橡胶芽接树砧穗互作的蛋白质组学初步研究

目前巴西橡胶树栽培中应用的主要种植材料是芽接树。已知砧木对芽接树生长、产量和抗性等有明显影响。因此,阐明砧木与接穗间的关系对于橡胶树砧木的选择和应用具有重要意义。本文以海垦2(PB86×PR107)和热研88-13(RRIM600×PiIB84)花药壁体细胞组培苗的自接和互接树为实验材料,采用蛋白质组学的研究方法,分离并鉴定与橡胶树砧穗互作相关的蛋白,为进一步阐明橡胶芽接树砧穗间在蛋白质方面的影响机制打下了基础。主要研究成果如下:
　　 1.采用TCA-丙酮沉淀法提取不同实验材料砧木和接穗的胶乳蛋白,运用蛋白质双向凝胶电泳技术分离胶乳蛋白,使用图谱分析软件对胶乳蛋白的图谱进行对比分析,再通过MALDI-TOF MS技术对比较分析得出的差异蛋白点进行鉴定。结果共鉴定出与砧穗互作相关的差异蛋白质32个,包括:Os05g0105900(RNA结合区域核蛋白-1(RNA识别基序)域含有蛋白质)、pre-mRNA splicing factor(前体mRNA剪接因子)、methylenetetrahydrofolate dehydrogenase,putative(推测的亚甲基四氢叶酸脱氢酶)、celldivision cycle protein48(细胞分裂周期蛋白48)、ribophorinⅠ family protein(ribophorinI家族蛋白)、ribosomal protein S8(S8核糖体蛋白)、Os12g0271600(类似肌球蛋白重链)基因、transitional endoplasmic reticulum ATPase(过渡时期内质网ATP酶,简称特尔ATP酶)、hypothetical protein LOC_Os12g24270(假定的反转录转座子蛋白质)和light-harvesting chlorophyll-a/b protein of photosystemⅠ(光系统Ⅰ的捕光叶绿素蛋白a/b)等。依据功能分类,这些差异蛋白参与转录、翻译、光合作用、细胞分裂、蛋白质合成和胶乳合成等生物学过程。
　　 2.采用TCA-丙酮沉淀法提取不同实验材料砧木和接穗的树皮蛋白,运用蛋白质双向凝胶电泳技术分离树皮蛋白,使用图谱分析软件对树皮蛋白的图谱进行对比分析,再通过MALDI-TOF MS技术对比较分析得出的差异蛋白点进行鉴定。共鉴定出与砧穗互作相关的差异蛋白质52个,包括:photosystemⅡ protein33kD(光系统Ⅱ33 kD蛋白)、condensin complex component SMCl(Condensin复杂组分SMC41)、Putative mudrAprotein-maize transposon MuDR(推测的穆德拉蛋白-玉米转座子穆德尔)、classⅢperoxidase(第三类过氧化物酶)、maturase K(内含子成熟酶)、putativephotoreceptor-interacting protein(光感受器相互作用蛋白)、heat shock factor(热激因子)、taxadiene synthase(紫杉烯合酶)、theta class glutathione transferase GSTT1(西塔类谷胱甘肽转移酶(GSTT1缺失的基因))、calcineurin B-like protein9(钙调磷酸酶B细胞样蛋白)、putative ATP synthase beta subunit(推测的ATP合成酶β亚基)、Oxygen-evolvingenhancer protein1,chloroplastic(不断增强的氧蛋白1,叶绿体)、phytochrome B(光敏色素B)、peroxidase(过氧化物酶)、mitochondrial F1-ATPase beta subunit(β-亚基的线粒体的F1-ATP酶)、phosphoenolpyruvate carboxylase(磷酸羧化酶)、Ethylene receptor2(乙烯受体2)、pollen-specific profilin3(花粉特异性纤维蛋白3)、FLP1(FPF1-LIKEPROTEIN1)(FPF1样蛋白1,开花促进因子1)、arginase(精氨酸酶)、cytochrome(细胞色素)和ATP binding protein,putative(推测的ATP结合蛋白)等。依据功能分类,这些差异蛋白参与胶乳合成、光合作用、转录和翻译、抗逆和机体代谢等生物学过程。
　　 3.从树皮和胶乳中分离、鉴定出的差异蛋白数量和种类有所不同,但其功能主要与转录翻译、光合作用和胶乳合成等有关,由此推断,砧木与接穗的相互作用至少存在于巴西橡胶芽接树转录翻译、光合作用和胶乳合成等多项生物学过程中。