草菇不同生长发育时期的比较蛋白质组学分析

发布时间：2017-07-30 08:19

  本文关键词：草菇不同生长发育时期的比较蛋白质组学分析

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【摘要】：草菇[Volvariella volvacea (Bull.:Fr.) Sing.]常用英文名paddy strawmushroom，是产量居于世界第五的食用菌种类。目前我国是草菇的主要生产和出口国，产量约占到世界总量的60%。 本文首次将iTRAQ标记结合二维液相色谱串联质谱技术应用于草菇不同生长发育时期蛋白质表达谱的构建，并对鉴定蛋白数据进行了相应的生物信息学分析，主要实验结果如下： （1）通过将经菌落形态和SV标记检验的两个不可孕同核菌株PYD15和PYD21及其杂交获得的可孕异核菌株PYD1521静置培养获得了三类草菇菌丝样品；采用子实体形态和子实体内部显微观察相结合的方法获得了子实体原基期、纽扣期、蛋形期、伸长期和成熟期等五个时期的子实体样品。 （2）iTRAQ标记2D LC MS/MS实验共计获得不同肽段（unique peptide）2335个，，鉴定到1039个蛋白质（protein group）。在1030个具有相对定量信息的鉴定蛋白质中有667个蛋白质具有2段及以上不同肽段（unique peptide）覆盖。以可孕菌株PYD1521为内参对鉴定到的1030个蛋白质数据进行整理，以差异表达上下调两倍为标准，共计筛选获得草菇不同生长发育阶段的差异蛋白质总数为385个，其中上调蛋白质为153个，下调蛋白质为232个。 （3）采用生物信息学中的主成分分析（principal component analysis，PCA）、分层聚类（hierarchy clustering，HC）分析、全局相关性计算、相关系数热图和K-均值（K-means）计算的分析结果表明鉴定蛋白数据能够涵盖样本生长发育的基本生物学特征。这一结果表明采用iTRAQ标记结合二维液相色谱串联质谱技术可实现对草菇不同生长发育时期蛋白质组的有效分离和鉴定。 （4）对差异蛋白质的GO注释、KEGG代谢通路分析和差异蛋白质互作网络分析结果显示，草菇不同生长发育时期的163个差异蛋白质可以定位到四种伞菌目真菌（灰盖鬼伞、双色蜡蘑、可可丛枝病菌和裂褶菌）共计80个不同生物代谢途径中，全景式展示了草菇菌丝生长和子实体发育的代谢网络和位于调控节点的鉴定的差异表达蛋白质。其中28个分别定位于肌醇磷脂酰聚糖（GPI）锚生物合成途径、N－糖链生物合成途径、次生代谢物生物合成途径、帖类和聚酮化合物代谢、细胞周期-酵母、细胞减数分裂-酵母、泛素介导的蛋白裂解、蛋白酶体、色氨酸代谢和鞘脂代谢等代谢途径的差异表达鉴定蛋白质可能在草菇菌丝生长和子实体形成、发育和成熟的生理调控中起到重要作用。这一研究结果也为深入研究草菇乃至其它大型担子菌菌丝生物学特性和子实体形态建成的分子机制奠定了重要基础。
【关键词】：草菇 蛋白质组 iTRAQ 二维液相色谱串联质谱
【学位授予单位】：福建农林大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S646.13
【目录】：

• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 缩略词索引12-13
• 第一章 文献综述13-29
• 1 草菇13-22
• 1.1 概况13-14
• 1.2 草菇不同生长发育时期的生物学特征14-22
• 2 蛋白组学研究进展22-25
• 2.1 蛋白质组研究方法23-25
• 2.2 真菌蛋白质组学的主要研究内容25
• 3 食用菌蛋白质组学的研究现状25-27
• 4 本课题的研究背景、工作基础和主要研究内容27-29
• 4.1 本课题的研究背景27-28
• 4.2 本研究的工作基础28
• 4.3 主要研究内容28-29
• 第二章 菌丝样品和子实体样品的制备29-43
• 1 材料和方法29-32
• 1.1 供试菌株和培养基29
• 1.2 菌落形态观察29-30
• 1.3 草菇菌丝培养和收集30
• 1.4 DNA 提取和纯度鉴定30
• 1.5 草菇同核菌株和异核菌株的 SV 标记验证30-31
• 1.6 出菇实验31-32
• 1.7 子实体采集及显微观察32
• 2 结果与分析32-41
• 2.1 草菇菌株的活化及菌落形态观察32-35
• 2.2 不可孕同核菌株和可孕异核菌株的 SV 鉴定35-37
• 2.3 草菇三个菌丝样品的采集及形态观察37-38
• 2.4 草菇五个不同生长发育时期子实体样品的采集及形态观察38-41
• 3 讨论41-42
• 4 小结42-43
• 第三章 草菇不同生长发育时期蛋白质组的 ITRAQ 结合 2D LC-MS/MS 分析43-64
• 1 材料和方法43-51
• 1.1 供试样品43
• 1.2 主要仪器和试剂43-44
• 1.3 实验方法44-51
• 2 结果与分析51-62
• 2.1 草菇不同发育时期蛋白样品质量检测结果51-55
• 2.2 iTRAQ 结合 2D LC-MS/MS 分析结果55-61
• 2.3 理化性质分析结果61-62
• 3 讨论62-63
• 4 小结63-64
• 第四章 草菇不同生长发育时期蛋白质组数据的生物信息学分析64-123
• 1 材料和方法64-68
• 1.1 原始数据64-65
• 1.2 外源数据库蛋白质信息获取65
• 1.3 草菇不同生长发育时期蛋白质组数据全局分析65-66
• 1.3.1 主成分分析65
• 1.3.2 全局相关性计算65
• 1.3.3 相关系数热图65
• 1.3.4 层次聚类分析65-66
• 1.3.5 K-均值计算66
• 1.4 草菇不同生长发育时期差异蛋白质组数据分析66-68
• 1.4.1 相关系数66
• 1.4.2 差异蛋白质筛选66
• 1.4.3 差异蛋白理化性质分析66
• 1.4.4 GO 分析66-67
• 1.4.5 KEGG 代谢通路分析67-68
• 1.4.6 差异蛋白质互作网络分析68
• 2 结果与分析68-118
• 2.1 草菇不同生长发育时期蛋白质组数据全局分析结果68-75
• 2.1.1 主成分分析结果68-69
• 2.1.2 全局相关性计算结果69-70
• 2.1.3 相关系数热图分析结果70-71
• 2.1.4 层次聚类分析结果71-73
• 2.1.5 K-均值计算结果73-75
• 2.2 草菇不同生长发育时期差异蛋白质组数据分析结果75-118
• 2.2.1 差异蛋白质相关系数分析结果75
• 2.2.2 差异蛋白筛选结果75-77
• 2.2.3 差异蛋白质理化性质分析77-79
• 2.2.4 GO 注释分析结果79-86
• 2.2.5 KEGG 代谢通路分析结果86-107
• 2.2.6 差异蛋白质互作网络分析结果107-118
• 3 讨论118-122
• 4 小结122-123
• 总结与展望123-124
• 参考文献124-134
• 附件134-167
• 致谢167-168
• 在读期间发表论文和参加基金项目168

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 刘靖宇;江玉姬;谢宝贵;陈炳智;严俊杰;;草菇子实体不同成熟阶段的比较蛋白质组学分析[J];菌物学报;2014年01期

本文编号：593278