小麦K型胞质雄性不育花药差异蛋白质组学的研究
发布时间：2023-03-23 23:01
小麦K型胞质雄性不育系是具粘果山羊草(Ae.Kotschyi)细胞质的一类雄性不育系。本研究以不育系K冀5418A及其同型保持系冀5418B为材料,在花药发育早期,利用透射电子显微镜观察花药发育进程;利用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术,获得不育系和保持系花药的差异表达蛋白,并对差异蛋白进行了生物信息学分析。研究结果力图在组织水平和蛋白水平了解小麦K型胞质不育的机理,为促进小麦杂种优势利用提供理论依据。主要研究结果如下:1、小孢子和绒毡层的异常发育,可能影响不育系的花粉育性。小孢子发育显微观察表明,在四分体后期和单核早期,不育系K冀5418A花药中部分小孢子细胞核丢失、细胞质自溶;单核后期和二核期,绝大部分小孢子空洞变形,无细胞质、细胞器、质体等物质积累。绒毡层观察表明,在四分体时期,不育系花药绒毡层较保持系无明显差异;在单核期,绒毡层降解严重;二核期,绒毡层完全降解。小麦K型胞质雄性不育系在四分体后期或单核早期可能已出现败育现象,在单核期和二核期达到高峰;小孢子畸变和绒毡层异常降解,可能导致花粉败育。2、在单核期和二核期,分别获得不育系和保持系的差异表达蛋白523个和420...
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
符号说明
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 植物CMS的细胞形态学研究
1.2 植物CMS的生理生化研究
1.2.1 植物CMS与能量代谢
1.2.2 植物CMS与抗氧化作用
1.2.3 植物CMS与激素代谢
1.2.4 植物CMS与物质代谢
1.3 植物CMS的分子遗传学研究
1.3.1 植物CMS与基因组
1.3.2 植物CMS与蛋白质组
1.4 小麦K型胞质雄性不育系的研究进展
1.5 蛋白质组学的常用技术
1.5.1 双向电泳技术
1.5.2 免疫共沉淀技术
1.5.3 酵母双杂交技术
1.5.4 同位素标记相对和绝对定量技术
1.6 研究目的和意义
2 材料与方法
2.1 供试材料及种植
2.2 小麦花药细胞学观察
2.2.1 取样方法
2.2.2 实验试剂和仪器
2.2.3 实验步骤
2.2.3.1 制片过程
2.2.3.2 电镜观察
2.3 花药总蛋白的iTRAQ技术分析
2.3.1 实验取材
2.3.2 实验试剂和仪器
2.3.3 技术路线
2.3.4 实验步骤
2.3.4.1 蛋白质的提取
2.3.4.2 蛋白质浓度检测
2.3.4.3 iTRAQ标记
2.3.4.4 SCX色谱分析
2.3.4.5 基于TripleTOF5600的LC-ESI-MS/MS分析
2.4 生物信息学分析
2.4.1 数据库和软件
2.4.2 原始质谱数据下的蛋白质鉴定
2.4.3 功能注释分析
2.4.3.1 GO富集注释分析
2.4.3.2 KOG功能分类
2.4.3.3 Pathway显著性富集分析
3 结果与分析
3.1 K冀5418A和冀5418B组织学分析结果
3.1.1 K冀5418A和冀5418B花药半薄切片结果
3.1.2 四分体时期花药绒毡层和小孢子超微结构的变化
3.1.3 单核期花药绒毡层和小孢子超微结构的变化
3.1.4 二核期花药绒毡层和小孢子超微结构的变化
3.2 K冀5418A和冀5418B花药全蛋白iTRAQ技术分析
3.2.1 样品浓度
3.2.2 质谱鉴定结果
3.2.3 差异蛋白定量分析结果
3.3 差异蛋白功能注释分析
3.3.1 差异蛋白的GO功能富集分析
3.3.1.1 单核期差异蛋白的GO功能富集注释分析
3.3.1.2 二核期差异蛋白的GO功能富集注释分析
3.3.2 差异蛋白的KOG功能聚类分析
3.3.3 差异蛋白的Pathway通路分析
4 讨论
4.1 K冀5418A和冀5418B花药组织学结果
4.2 K冀5418A和冀5418B在单核期和二核期差异蛋白GO功能注释分析
4.3 K冀5418A和冀5418B在单核期和二核期差异蛋白Pathway通路分析
4.3.1 苯丙氨酸代谢途径
4.3.2 内质网加工蛋白的N-连接糖基化修饰
4.3.3 泛素化蛋白酶体过程
4.3.4 蔗糖、淀粉的合成代谢过程
5 总结
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表论文情况
本文编号：3768925
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
符号说明
中文摘要
Abstract
1 前言
1.1 植物CMS的细胞形态学研究
1.2 植物CMS的生理生化研究
1.2.1 植物CMS与能量代谢
1.2.2 植物CMS与抗氧化作用
1.2.3 植物CMS与激素代谢
1.2.4 植物CMS与物质代谢
1.3 植物CMS的分子遗传学研究
1.3.1 植物CMS与基因组
1.3.2 植物CMS与蛋白质组
1.4 小麦K型胞质雄性不育系的研究进展
1.5 蛋白质组学的常用技术
1.5.1 双向电泳技术
1.5.2 免疫共沉淀技术
1.5.3 酵母双杂交技术
1.5.4 同位素标记相对和绝对定量技术
1.6 研究目的和意义
2 材料与方法
2.1 供试材料及种植
2.2 小麦花药细胞学观察
2.2.1 取样方法
2.2.2 实验试剂和仪器
2.2.3 实验步骤
2.2.3.1 制片过程
2.2.3.2 电镜观察
2.3 花药总蛋白的iTRAQ技术分析
2.3.1 实验取材
2.3.2 实验试剂和仪器
2.3.3 技术路线
2.3.4 实验步骤
2.3.4.1 蛋白质的提取
2.3.4.2 蛋白质浓度检测
2.3.4.3 iTRAQ标记
2.3.4.4 SCX色谱分析
2.3.4.5 基于TripleTOF5600的LC-ESI-MS/MS分析
2.4 生物信息学分析
2.4.1 数据库和软件
2.4.2 原始质谱数据下的蛋白质鉴定
2.4.3 功能注释分析
2.4.3.1 GO富集注释分析
2.4.3.2 KOG功能分类
2.4.3.3 Pathway显著性富集分析
3 结果与分析
3.1 K冀5418A和冀5418B组织学分析结果
3.1.1 K冀5418A和冀5418B花药半薄切片结果
3.1.2 四分体时期花药绒毡层和小孢子超微结构的变化
3.1.3 单核期花药绒毡层和小孢子超微结构的变化
3.1.4 二核期花药绒毡层和小孢子超微结构的变化
3.2 K冀5418A和冀5418B花药全蛋白iTRAQ技术分析
3.2.1 样品浓度
3.2.2 质谱鉴定结果
3.2.3 差异蛋白定量分析结果
3.3 差异蛋白功能注释分析
3.3.1 差异蛋白的GO功能富集分析
3.3.1.1 单核期差异蛋白的GO功能富集注释分析
3.3.1.2 二核期差异蛋白的GO功能富集注释分析
3.3.2 差异蛋白的KOG功能聚类分析
3.3.3 差异蛋白的Pathway通路分析
4 讨论
4.1 K冀5418A和冀5418B花药组织学结果
4.2 K冀5418A和冀5418B在单核期和二核期差异蛋白GO功能注释分析
4.3 K冀5418A和冀5418B在单核期和二核期差异蛋白Pathway通路分析
4.3.1 苯丙氨酸代谢途径
4.3.2 内质网加工蛋白的N-连接糖基化修饰
4.3.3 泛素化蛋白酶体过程
4.3.4 蔗糖、淀粉的合成代谢过程
5 总结
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表论文情况
本文编号：3768925
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3768925.html
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