AM真菌与紫穗槐形成丛枝菌根过程中差异蛋白质图谱库的构建

发布时间：2019-07-25 20:51

【摘要】：丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal fungi, AM)真菌是一类广泛分布于土壤中的有益植物内生真菌,可以和自然界中绝大多数植物形成互惠共生联合体,对其宿主植物生长及提高抗逆性方面均起到促进作用。AM真菌能够侵染豆科木本植物紫穗槐(Amorpha fruticosa L)根部,形成良好共生关系。AM真菌在紫穗槐根部的定殖会诱导其根部一系列生理生化以及形态的变化,蛋白表达也会发生相应的改变。应用差异蛋白质组学方法对AM真菌-紫穗槐共生体形成过程中特异蛋白表达的变化进行研究,对于揭示菌根共生体形成时期的分子机制将具有重要理论价值。本研究分别测定AM真菌侵染率随植株生长时间的变化,以及AM真菌促进宿主植物紫穗槐生长的情况。利用差异蛋白质组学常用的双向电泳-质谱技术,建立了一套适用于紫穗槐菌根蛋白的双向电泳体系,并对蛋白提取方法、上样量和染色方法等条件进行优化。利用优化的体系分离了信号识别时期及成熟共生体时期紫穗槐菌根相关蛋白,运用nano ESI MS/MS对相关蛋白进行测序鉴定,并对测定的特异序列进行生物信息学分析。根据侵染率与生长情况综合分析发现,接种AM真菌对紫穗槐的生长起到明显促进作用,并随着侵染强度的增加,这种促进作用更明显,而信号识别时期及成熟共生体时期最具有其代表性。试验采用TCA丙酮法、改良酚提取法提取紫穗槐菌根蛋白,并比较了不同上样量和不同考马斯亮蓝染色方法。结果发现：采用改良的酚提取法,1000μg上样量、考马斯亮蓝R-350染色可获得分辨率高、重复性好的双向电泳图谱,为后续AM真菌-紫穗槐共生关系的研究奠定了良好基础。利用改良的双向电泳体系分析菌根信号识别时期及成熟共生体时期紫穗槐根蛋白表达量的变化,结果发现,信号识别时期共发现12个蛋白出现表达变化,其中9个蛋白出现上调表达、2个蛋白出现下调表达、1个特异表达蛋白点。成熟共生体时期共发现32个蛋白出现表达量变化,其中14个蛋白出现上调表达、3个蛋白点出现下调表达、15个特异表达蛋白点。根据蛋白点的表达丰度变化差异分析的结果,将信号识别时期和成熟共生体时期共44个差异表达蛋白点进行质谱鉴定并通过MASCOT搜索引擎在Swiss-Prot数据库检索。共37个差异表达蛋白点被成功鉴定,其中信号识别时期成功鉴定蛋白点10个；成熟共生体时期成功鉴定27个蛋白点。对成功鉴定的蛋白质进行功能分类,发现这些蛋白质分别属于代谢相关蛋白、能量相关蛋白、DNA调控相关蛋白、DNA合成相关蛋白、信号转导相关蛋白、蛋白合成相关蛋白、细胞结构蛋白、防御相关蛋白、未知蛋白九大类。
【学位授予单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：S793.2

【参考文献】