基因HAT1在小麦生理型雄性不育系中的表达分析 被引量：1

1

作者 车会学 巴青松 +4 位作者 张改生 陈征 宋齐鲁 刘红占 桑青 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期869-874,共6页

组蛋白乙酰转移酶(HAT)在生物生殖发育中对染色体的结构修饰和基因的表达调控发挥着重要作用。为探讨组蛋白乙酰化与小麦生理型雄性不育的关系,利用实时荧光定量技术,分析了化学杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育小麦花药各发育时期组蛋... 组蛋白乙酰转移酶(HAT)在生物生殖发育中对染色体的结构修饰和基因的表达调控发挥着重要作用。为探讨组蛋白乙酰化与小麦生理型雄性不育的关系,利用实时荧光定量技术,分析了化学杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育小麦花药各发育时期组蛋白乙酰转移酶基因HAT1的表达水平。结果表明,与同期可育花药相比,生理型雄性不育小麦花药的HAT1基因表达水平在单核期显著升高,二核期变化趋势基本相同,三核期显著降低。DNA Ladder显示,不育花药在单核期出现明显的DNA片段化,比正常花药提前凋亡。这表明SQ-1诱导的小麦生理型雄性不育可能与HAT1基因表达异常和花药细胞提前凋亡有关。 展开更多

关键词 小麦 生理雄性不育 组蛋白乙酰转移酶基因（HAT1） DNA损伤修复 细胞凋亡

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杀雄剂SQ-1诱导小麦生理型雄性不育小花完整叶绿体差异蛋白质的鉴定 被引量：15

2

作者 王书平 张改生 +8 位作者 叶景秀 李莉 宋瑜龙 王亮明 代军军 张龙雨 牛娜 马守才 朱建楚 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第9期854-861,共8页

为了在蛋白质水平揭示小麦雄性不育的分子遗传机制,以小麦经杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育系,以及对应正常可育系所构建的等生理差异系为试材,应用差速离心和蔗糖密度梯度离心,首先分离出供试材料小花的完整叶绿体,制备蛋白样品后采... 为了在蛋白质水平揭示小麦雄性不育的分子遗传机制,以小麦经杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育系,以及对应正常可育系所构建的等生理差异系为试材,应用差速离心和蔗糖密度梯度离心,首先分离出供试材料小花的完整叶绿体,制备蛋白样品后采用固相IEF/SDS-PAGE双向凝胶电泳技术对完整叶绿体蛋白质进行了分离、银染,得到了重复性较好的双向电泳图谱.PDQuest2DE软件分析识别出约150个较为清晰的蛋白质点,采用MALDI-TOF鉴定出的6个差异表达蛋白质分别是:PAP-fibrillin、ATRABB1A、底物同源结构域蛋白/RhoGAP结构域蛋白、铜锌超氧化物歧化酶(Cu/Zn-SOD)、R2R3-MYB转录因子及1个假定蛋白质.生物信息学功能分析暗示,这些蛋白直接参与了花药内激素调节、蛋白质转运、蛋白质互作、活性氧积累及花药的发育,表明SQ-1诱导的小麦生理型雄性不育其败育机理可能就与这些生理代谢过程的变异直接相关. 展开更多

关键词 小麦 杀雄剂SQ-1 生理型雄性不育 完整叶绿体 差异蛋白质组学 2D-PAGE MALDI-TOF-MS

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化学杂交剂诱导的小麦生理型雄性不育花药的活性氧代谢 被引量：12

3

作者 王俊生 张改生 +4 位作者 原蕾 张明珠 牛娜 马守才 叶景秀 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1351-1357,共7页

以化学杂交剂SQ-1诱导的生理型小麦雄性不育及其对照植株花药为材料,研究了不同花粉发育时期花药中超氧阴离子(O2.-)生成速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量以及主要抗氧化酶活性的变化,以探明小麦花药活性氧代谢和生理型雄性不育... 以化学杂交剂SQ-1诱导的生理型小麦雄性不育及其对照植株花药为材料,研究了不同花粉发育时期花药中超氧阴离子(O2.-)生成速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量以及主要抗氧化酶活性的变化,以探明小麦花药活性氧代谢和生理型雄性不育的关系。结果表明,在幼穗时期,O2.-生成速率、H2O2和MDA含量、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均高于相应对照,而过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则低于或显著低于对照;在单核早期以及花粉败育主要发生期(单核后期和二核初期),O2.-生成速率、H2O2和MDA含量极显著高于对照,而SOD、POD、CAT和APX酶活性却极显著低于对照;在败育后的花药中,O2.-生成速率和H2O2含量与对照之间差异幅度缩小,但MDA含量依然加大,同期的几种抗氧化酶活性依然极显著低于对照。在败育的关键期,品种‘西农1376’处理株花药的活性氧升高幅度比‘西农2611’处理株较大,抗氧化酶活性降低幅度也较大,且‘西农1376’处理株的相对雄性不育率也较高。可见,化学杂交剂SQ-1能诱导小麦花药中O2.-和H2O2大量积累以及SOD、POD、CAT和APX活性的极显著降低,引起花粉关键败育期花药活性氧代谢严重失衡和严重膜脂过氧化,导致大量花粉母细胞发育受到严重抑制,最终造成小麦生理型雄性不育。 展开更多

关键词 小麦 化学杂交剂SQ-1 生理型雄性不育 活性氧代谢 抗氧化酶

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GAPDH基因表达与小麦生理型雄性不育花药败育的关系 被引量：12

4

作者 位明明 王俊生 +7 位作者 张改生 张龙雨 袁正杰 孙瑞 叶景秀 牛娜 马守才 李红霞 《分子植物育种》 CAS CSCD 2009年第4期679-684,共6页

为分析三磷酸-甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因与小麦(Triticum aestivum)生理型雄性不育花药败育的关系,本研究以新型小麦化学杀雄剂SQ-1作为诱导剂,普通小麦西农1376为材料,构建了西农1376不育和可育等生理系;采用半定量逆转录聚合酶链式反应... 为分析三磷酸-甘油醛脱氢酶(GAPDH)基因与小麦(Triticum aestivum)生理型雄性不育花药败育的关系,本研究以新型小麦化学杀雄剂SQ-1作为诱导剂,普通小麦西农1376为材料,构建了西农1376不育和可育等生理系;采用半定量逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术分析了不育和可育等生理系不同发育时期花药中GAPDH基因的表达模式。结果表明,该基因在正常小麦花粉发育的单核期、二核期和三核期,表达丰度比较一致,没有明显变化,但在化学杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育花药中,不同发育期表达量存在显著差异,单核期表达最弱,二核期最高。与同期正常花药相比,GAPDH基因在生理型雄性不育花药三个发育期均呈下调表达,其中在大量花粉粒败育的单核期,表达量下调最显著,其次为三核期和二核期,证明化学杀雄剂SQ-1对GAPDH基因的表达具有明显抑制作用。因此,化学杀雄剂SQ-1诱导小麦生理型雄性不育形成过程中,可能与GAPDH基因表达减少导致细胞中能量供给不足有一定关系。 展开更多

关键词 三磷酸-甘油醛脱氢酶 小麦 生理型雄性不育 花药败育

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杀雄剂SQ-1诱导谷子雄性不育研究 被引量：11

5

作者 宋瑜龙 王亮明 +4 位作者 张改生 盛英 李亚鑫 牛娜 赵卓军 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1695-1700,共6页

选取3个不同的谷子品种,以杀雄剂SQ-1为雄性不育诱导剂,采用3种不同杀雄剂浓度,在3个不同发育时期对谷子喷施处理,以喷水为对照。杀雄剂SQ-1在适宜喷施剂量与时期下,供试品种五九爪软谷和香谷能被诱导产生95%～100%的雄性不育率,对黄金... 选取3个不同的谷子品种,以杀雄剂SQ-1为雄性不育诱导剂,采用3种不同杀雄剂浓度,在3个不同发育时期对谷子喷施处理,以喷水为对照。杀雄剂SQ-1在适宜喷施剂量与时期下,供试品种五九爪软谷和香谷能被诱导产生95%～100%的雄性不育率,对黄金谷杀雄效果尚未达到90%。五九爪软谷和香谷的喷药适宜时期分别为七叶期和八叶期,喷施剂量同为4～5kghm-2,以5kghm-2的杀雄效果最佳。 展开更多

关键词 谷子 SQ-1杀雄剂 生理型雄性不育

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小麦生理型雄性不育花药中能量相关基因的表达 被引量：10

6

作者 王俊生 袁蕾 +8 位作者 位明明 张改生 张龙雨 袁正杰 孙瑞 叶景秀 牛娜 马守才 李红霞 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期928-934,共7页

为揭示小麦(Triticum aestivumL.)生理型雄性不育机理,以化学杂交剂SQ-1为诱导剂,构建了普通小麦西农1376不育和可育生理系,用RT-PCR技术分析了3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)和NFUDP4基因在不同发育时期的不育和可育花药中的表达差异。结... 为揭示小麦(Triticum aestivumL.)生理型雄性不育机理,以化学杂交剂SQ-1为诱导剂,构建了普通小麦西农1376不育和可育生理系,用RT-PCR技术分析了3-磷酸甘油醛脱氢酶(GAPDH)和NFUDP4基因在不同发育时期的不育和可育花药中的表达差异。结果表明,与同期对照相比,GAPDH和NFUDP4基因在不育花药单核期到三核期均下调表达,其中在大量花粉粒败育的单核期,GAPDH下调表达尤为显著。因此,小麦生理型雄性不育花药败育过程中,一方面由于GAPDH基因表达受抑制,使糖酵解受阻导致能量供应不足;另一方面,NFUDP4基因下调表达,可能引起线粒体某一Fe-S族蛋白装配需要的分子骨架减少而使其数量不足,从而可能引起Fe-S族蛋白参与的生化反应减弱,如呼吸链电子传递受阻引起能量供应不足,与小麦生理型雄性不育具有一定关系。 展开更多

关键词 小麦 生理型雄性不育 化学杂交剂 三磷酸甘油醛脱氢酶 NFUDP4

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顺乌头酸酶基因在杀雄剂SQ-1诱导小麦雄性不育花药中的表达分析 被引量：8

7

作者 张明珠 袁蕾 +3 位作者 王俊生 张改生 郭文江 张龙雨 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第8期740-748,共9页

采用RT-PCR技术,克隆了小麦胞质顺乌头酸酶基因(cACO)部分cDNA序列.该cDNA序列长1368bp,编码456个氨基酸,GenBank登录号为GU475062.半定量RT-PCR结果表明,在生理型不育和可育花药发育的单核早期至三核期,cACO基因的表达水平均表现为先... 采用RT-PCR技术,克隆了小麦胞质顺乌头酸酶基因(cACO)部分cDNA序列.该cDNA序列长1368bp,编码456个氨基酸,GenBank登录号为GU475062.半定量RT-PCR结果表明,在生理型不育和可育花药发育的单核早期至三核期,cACO基因的表达水平均表现为先升后降;在生理型不育花药发育的单核晚期cACO基因表达水平与同期可育花药相比显著升高,到二核期和三核期明显降低,ACO酶活性变化表现出相同趋势.这反映出在小麦生理型不育系中,cACO基因在花药败育关键期异常表达可能影响了花药发育过程中正常的能量供应和物质代谢,导致花粉发育能量不足和所需物质匮乏,从而导致了非遗传型花药败育现象. 展开更多

关键词 小麦 杀雄剂SQ-1 生理型雄性不育 顺乌头酸酶(cACO) 克隆

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小麦生理型雄性不育系微丝骨架和胼胝质的变化与其相关基因的表达分析 被引量：4

8

作者 张姣 朱启迪 +5 位作者 巨岚 张改生 于永昂 牛娜 王军卫 马守才 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第14期2687-2696,共10页

【目的】研究生理型雄性不育小麦花粉细胞内微丝和胼胝质的结构及其相关基因的表达,并揭示其与生理型雄性不育的关系,为进一步研究化学杂交剂SQ-1诱导小麦生理型雄性不育的机理提供一定的理论依据。【方法】以化学杂交剂SQ-1诱导的生理... 【目的】研究生理型雄性不育小麦花粉细胞内微丝和胼胝质的结构及其相关基因的表达,并揭示其与生理型雄性不育的关系,为进一步研究化学杂交剂SQ-1诱导小麦生理型雄性不育的机理提供一定的理论依据。【方法】以化学杂交剂SQ-1诱导的生理型雄性不育系ms(A)-西农1376及对应正常可育系(A)-西农1376为试材,用TRITC-phalloidin标记细胞内微丝,苯胺蓝标记胼胝质,q RT-PCR技术分别对肌动蛋白解聚因子Ta ADF(Actin depolymerizing factor)、类葡聚糖合成酶Ta GSL(Glucan synthase-like)进行差异表达分析。【结果】(1)在减数分裂前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ这3个时期,生理型雄性不育系花粉细胞的微丝结构与可育系没有显著差异:前期Ⅰ,微丝分布于整个细胞质中,细胞核区域也可见少量微丝环绕细胞核;中期Ⅰ,微丝分布在细胞质中,在形成纺锤体部位染色更深,形成纺锤体微丝,由细胞两极发出的纺锤体微丝伸向赤道板;后期Ⅰ,在向两极移动的染色体的中间部位染色较深,微丝分布较多。(2)在早末期Ⅰ,与可育系相比,不育系花粉细胞没有形成清晰且明显可见的中国灯笼状成膜体微丝结构,且在细胞中线部位亦没有清晰可见的微丝累积。(3)晚末期Ⅰ,可育系花粉细胞在形成细胞板的部位是线性的、平滑的,成膜体微丝消失,而不育系花粉细胞在形成细胞板的部位形成了很大的缝隙,同时,可育系胼胝质在细胞板处的沉积比较平滑,而不育系胼胝质在细胞板处的沉积较可育系相比缺乏,并且是褶皱的、有裂纹的。(4)四分体时期,可育系花粉可见围绕细胞核的辐射状微丝,不育系花粉细胞中微丝呈模糊状态,并且不育系中胼胝质染色的整体荧光强度较可育系减弱。利用实时荧光定量PCR技术分析肌动蛋白解聚因子Ta ADF和类葡聚糖合成酶Ta GSL在减数分裂期的相对表达量,结果发现,不育系中Ta ADF的相对表 展开更多

关键词 普通小麦 生理型雄性不育 减数分裂 微丝骨架 胼胝质

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基因芯片分析杀雄剂SQ-1诱导小麦生理型雄性不育的基因差异表达 被引量：4

9

作者 董剑 刘迎团 +8 位作者 刘宏伟 王小利 宋亚珍 王强 牛娜 马守才 张改生 徐虹 王军卫 《中国生物化学与分子生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期948-955,共8页

为揭示小麦生理型雄性不育的分子机理,更好地为小麦杂种优势利用提供理论依据和技术支撑,本研究以SQ-1诱导的西农558生理型雄性不育的花药为试验材料,以未经SQ-1处理的西农558的花药为对照,利用基因芯片技术对两者的基因表达差异进行了... 为揭示小麦生理型雄性不育的分子机理,更好地为小麦杂种优势利用提供理论依据和技术支撑,本研究以SQ-1诱导的西农558生理型雄性不育的花药为试验材料,以未经SQ-1处理的西农558的花药为对照,利用基因芯片技术对两者的基因表达差异进行了分析,并对部分基因运用半定量PCR技术进行了验证.结果表明,在55 052个转录本中,两材料间差异表达的转录本有2 052条,其中1 294个基因表达上调,758个基因表达下调.功能分类表明这些基因主要参与了毒性物质响应、逆境响应、多糖代谢及信号转导等重要生命过程.为验证芯片数据的可信性,利用cDNA半定量PCR法对11个差异表达显著的基因(Ta.116,Ta.5629,TaAffx.122333,Ta.30726,Ta.13682,Ta.4057,Ta.4101,Ta.4139,Ta.11957,Ta.25934,Ta.27552)进行验证.结果证明,无论是上调表达的还是下调表达的基因,其表达模式都与基因芯片的检测结果的一致.这些基因可作为育性相关候选基因开展下一步研究. 展开更多

关键词 小麦 化学杂交剂 生理型雄性不育 基因芯片 半定量PCR

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赤霉素与小麦生理型雄性不育的关系 被引量：4

10

作者 巴青松 张改生 +5 位作者 李桂萍 张根生 周丽娟 宋运贤 陈楚 傅兆麟 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期344-348,共5页

为探究赤霉素与小麦生理型雄性不育的关系,以新型小麦化学杀雄剂SQ-1作为诱导剂,西农1376为材料,构建了西农1376不育和可育生理系,通过扫描电镜、荧光定量PCR、气相质谱等技术,研究了小孢子花粉形态、TaGAMYB和CYP709C1基因表达、硬脂... 为探究赤霉素与小麦生理型雄性不育的关系,以新型小麦化学杀雄剂SQ-1作为诱导剂,西农1376为材料,构建了西农1376不育和可育生理系,通过扫描电镜、荧光定量PCR、气相质谱等技术,研究了小孢子花粉形态、TaGAMYB和CYP709C1基因表达、硬脂酸和赤霉素含量和花粉育性。结果表明,化学杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育系花粉粒畸形,TaGAMYB和CYP709C1基因表达量显著下降,硬脂酸含量显著上升,赤霉素含量显著低于可育系。赤霉素对雄性不育系的育性有一定逆转效应。 展开更多

关键词 小麦 生理型雄性不育 赤霉素 花粉壁

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小麦生理型雄性不育系中天冬氨酸蛋白酶与绒毡层代谢的相关性分析 被引量：3

11

作者 巨岚 朱启迪 +5 位作者 张改生 张姣 于永昂 刘红占 牛娜 王军卫 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期430-437,共8页

为探讨化学杂交剂SQ-1诱导的小麦生理型雄性不育系花药绒毡层细胞凋亡过程与花粉粒败育的关系,以小麦生理型雄性不育系及其可育系花药为试验材料,结合前期绒毡层细胞凋亡研究的结果,采用透射电镜超微观察花药绒毡层细胞结构,定量检测与... 为探讨化学杂交剂SQ-1诱导的小麦生理型雄性不育系花药绒毡层细胞凋亡过程与花粉粒败育的关系,以小麦生理型雄性不育系及其可育系花药为试验材料,结合前期绒毡层细胞凋亡研究的结果,采用透射电镜超微观察花药绒毡层细胞结构,定量检测与凋亡相关的天冬氨酸蛋白酶相关基因(APs1、APs2、APs3)的表达量,同时利用含明胶的十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对天冬氨酸蛋白酶活性进行验证。结果表明,在小麦花药发育单核期,生理型雄性不育系花药绒毡层细胞较可育系绒毡层细胞提前降解;在四分体至三核时期,3个天冬氨酸蛋白酶基因在不育和可育系中均表现为先升高后降低的趋势,且单核期表达量最高;天冬氨酸蛋白酶相关基因(APs1、APs2、APs3)在花药发育单核时期以及四分体时期,不育系较可育系均明显上升;天冬氨酸蛋白酶活性研究表明,在花药发育各时期该酶活性在不育系与可育系中均表现出明显差异,且在不育及可育系花药中天冬氨酸蛋白酶活性都呈先升高后降低的趋势,在二核期活性达到最高。表明在SQ-1诱导的生理型不育系中,天冬氨酸蛋白酶的变化与绒毡层细胞凋亡、结构变化及雄性不育花粉粒败育密切相关。本研究初步揭示了生理型小麦败育的机理,为进一步深入研究小麦雄性不育机理,培育能广泛应用于生产实践的优良不育系提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 小麦 化学杂交剂SQ-1 生理型雄性不育 绒毡层 天冬氨酸蛋白酶

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化学杂交剂诱导谷子雄性不育效果初探 被引量：3

12

作者 陈绥莉 《陕西农业科学》 2013年第6期27-29,共3页

采用化学杀雄剂SQ-1、IMA，BAU9403和BHL试验对晋谷21、29的杀雄效果。结果表明：在谷子幼穗长约2cm，5．0kg·hm-2剂量的SQ-1溶液处理晋谷21可诱发95％雄性不育率；在谷子幼穗长约2．5cm，3．O～5．0kg·hm-2剂量的SQ-1溶液处... 采用化学杀雄剂SQ-1、IMA，BAU9403和BHL试验对晋谷21、29的杀雄效果。结果表明：在谷子幼穗长约2cm，5．0kg·hm-2剂量的SQ-1溶液处理晋谷21可诱发95％雄性不育率；在谷子幼穗长约2．5cm，3．O～5．0kg·hm-2剂量的SQ-1溶液处理晋谷29可诱发95％及以上的雄性不育率；在谷子幼穗长约1．5～2．0cm，0．5～2mL·L-1剂量的IMA溶液处理晋谷21可诱发94％及以上的雄性不育率；在谷子幼穗长约2．O～2．5cm，1mL·L-1、2mL／L剂量的IMA溶液处理晋谷29可诱发90％及以上的雄性不育率。 展开更多

关键词 谷子 化学杂交剂 生理型雄性不育

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小麦生理型和遗传型雄性不育系及其保持系小花完整叶绿体蛋白质组分比较研究 被引量：10

13

作者 李莉 王书平 +5 位作者 张改生 王亮明 宋瑜龙 张龙雨 牛娜 马守才 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1134-1143,共10页

采用固相pH梯度SDS聚丙烯酰胺双向凝胶电泳技术,以小麦遗传型雄性不育系ms(S)-1376、杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育系ms(A)-1376,以及对应的保持系(A)-1376(杀雄剂诱导前的正常可育系)所构建的等基因和等生理差异系为试材,比较分析了... 采用固相pH梯度SDS聚丙烯酰胺双向凝胶电泳技术,以小麦遗传型雄性不育系ms(S)-1376、杀雄剂SQ-1诱导的生理型雄性不育系ms(A)-1376,以及对应的保持系(A)-1376(杀雄剂诱导前的正常可育系)所构建的等基因和等生理差异系为试材,比较分析了2种分离纯化完整叶绿体的方法。在确立了一套适用的技术方法的基础上,研究了三者在花粉小孢子萌发单核早期小花完整叶绿体蛋白之间的差异。采用30%、45%和60%的不连续蔗糖密度梯度离心的方法能够获得完整且纯度较高的叶绿体,经TCA-丙酮提取蛋白质后,PDQuest软件分析,在分子量14.4～66.2kD,等电点4～7的线性范围内可分辨出2-DE图谱上239个较为清晰的蛋白质点,对其中的6个差异表达蛋白质点进行MALDI-TOF肽质量指纹图谱分析,从生物信息学数据库检索鉴定出6个差异蛋白质点分别是酰基辅酶A脱氢酶结构域蛋白、钙调结合蛋白磷酸酶、多催化功能肽酶、热休克蛋白60、光受体蛋白2及1个未知功能的表达蛋白质。这些蛋白质在供试小麦叶绿体物质能量代谢、叶绿体防卫抵御机制、叶绿体细胞内信号转导及植物极性生长等生理应答反应中起调控作用,它们能在本研究供试两不育系和对应可育系中差异表达,可能与雄性不育相关。 展开更多

关键词 小麦 遗传型和生理型雄性不育 完整叶绿体蛋白质组 差异表达 2D—PAGE MALDI-TOF-MS

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