全 文 ：林业科学研究摇 圆园员源袁圆苑渊缘冤院缘怨园 缘怨苑云燥则藻泽贼 砸藻泽藻葬则糟澡
摇 摇 文章编号院员园园员鄄员源怨愿渊圆园员源冤园缘鄄园缘怨园鄄园愿
自交不亲和杏李品种耶风味玫瑰爷授
粉早期花柱蛋白质差异分析
何兴波袁 雷莉莉袁 杨绍彬袁 傅建敏袁 李芳东鄢
渊国家林业局泡桐研究开发中心袁河南 郑州摇 源缘园园园猿曰中国林业科学研究院经济林研究开发中心袁河南 郑州摇 源缘园园园猿冤
收稿日期院 圆园员源鄄园员鄄园远
基金项目院 公益项目野第二代杏李种间杂交新品种及栽培技术引进冶渊晕燥援 圆园员源 原 源 原 圆园冤援
作者简介院 何兴波渊员怨愿愿要冤袁男袁在读硕士研究生曰研究方向院经济林栽培育种遥 耘皂葬蚤造 院澡藻赃曾蚤灶早澡燥岳 员圆远援 糟燥皂援
鄢 通讯作者院研究员袁博导袁主要从事经济林栽培育种研究及农桐间作研究遥 电话院耘鄄皂葬蚤造院造蚤枣葬灶早凿燥灶早远远岳 员远猿援 糟燥皂援
摘要院 采用双向凝胶电泳和质谱检测技术袁对自交不亲和的杏李品种耶风味玫瑰爷自花及异花授粉渊耶风味玫瑰爷 伊
耶恐龙蛋爷冤的花柱进行差异性蛋白质组学研究遥 研究结果表明袁自花授粉与异花授粉有 苑怨 个差异蛋白点袁表达量
差异在 圆 倍以上的蛋白点有 源猿 个袁其中自花授粉中表达丰度明显升高的蛋白点有 远 个袁表达丰度明显降低的蛋白
点有 猿苑 个遥 只有 猿源 个蛋白点在质谱分析中成功鉴定袁其中 缘 种蛋白质分别为催化调节蛋白尧防御 辕胁迫蛋白尧结构
蛋白等遥 这 缘 种蛋白质直接或间接地影响花粉管在花柱中的生长遥
关键词院耶风味玫瑰爷曰自交不亲和曰花柱曰蛋白质组学曰质谱鉴定
中图分类号院杂苑圆缘援 苑 文献标识码院粤
粤灶葬造赠泽蚤泽 燥灶 阅蚤枣枣藻则藻灶糟藻泽 燥枣 孕则燥贼藻蚤灶 蚤灶 杂贼赠造葬则 悦葬灶葬造 阅怎则蚤灶早 耘葬则造赠
孕燥造造蚤灶葬贼蚤燥灶 粤泽泽燥糟蚤葬贼藻凿 憎蚤贼澡 杂藻造枣鄄蚤灶糟燥皂责葬贼蚤遭造藻 孕则怎灶怎泽
凿燥皂藻泽贼蚤糟葬 伊 葬则皂藻灶蚤葬糟葬 耶云藻灶早憎藻蚤皂藻蚤早怎蚤爷
匀耘 载蚤灶早鄄遭燥袁蕴耘陨 蕴蚤鄄造蚤袁再粤晕郧 杂澡葬燥鄄遭蚤灶袁云哉 允蚤葬灶鄄皂蚤灶袁蕴陨 云葬灶早鄄凿燥灶早
渊孕葬怎造燥憎灶蚤葬 砸驭阅 悦藻灶贼藻则 燥枣 悦澡蚤灶葬袁 杂贼葬贼藻 云燥则藻泽贼则赠 粤凿皂蚤灶蚤泽贼则葬贼蚤燥灶袁在澡藻灶早扎澡燥怎摇 源缘园园园猿袁匀藻灶葬灶袁悦澡蚤灶葬曰晕燥灶鄄贼蚤皂遭藻则 云燥则藻泽贼则赠 砸驭阅 悦藻灶贼藻则袁 悦澡蚤灶藻泽藻
粤糟葬凿藻皂赠 燥枣 云燥则藻泽贼则赠袁 在澡藻灶早扎澡燥怎摇 源缘园园园猿袁 匀藻灶葬灶袁 悦澡蚤灶葬冤
粤遭泽贼则葬糟贼院 栽澡蚤泽 泽贼怎凿赠 枣燥糟怎泽藻凿 燥灶 贼澡藻 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻泽 燥枣 责则燥贼藻蚤灶 蚤灶 泽贼赠造葬则 糟葬灶葬造 遭藻贼憎藻藻灶 贼澡葬贼 枣则燥皂 泽藻造枣鄄蚤灶糟燥皂责葬贼蚤遭造藻 孕则怎灶怎泽
凿燥皂藻泽贼蚤糟葬 伊 葬则皂藻灶蚤葬糟葬 耶云藻灶早憎藻蚤皂藻蚤早怎蚤爷 葬灶凿 贼澡葬贼 枣则燥皂 糟则燥泽泽鄄责燥造造蚤灶葬贼蚤燥灶 渊粤悦孕冤 渊耶云藻灶早憎藻蚤皂藻蚤早怎蚤爷 伊 耶运燥灶早造燥灶早鄄
凿葬灶爷冤援 栽憎燥 凿蚤皂藻灶泽蚤燥灶 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻 早藻造 藻造藻糟贼则燥责澡燥则藻泽蚤泽 渊圆阅鄄阅陨郧耘冤 葬灶凿 皂葬泽泽 泽责藻糟贼则怎皂 渊酝杂冤 凿藻贼藻糟贼蚤燥灶 贼藻糟澡灶蚤择怎藻泽
憎藻则藻 怎泽藻凿 蚤灶 贼澡蚤泽 泽贼怎凿赠援 栽澡藻 则藻泽怎造贼泽 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼 贼澡藻则藻 憎藻则藻 苑怨 凿蚤枣枣藻则藻灶贼 责则燥贼藻蚤灶 泽责燥贼泽 蚤灶 泽贼赠造葬则 糟葬灶葬造 遭藻贼憎藻藻灶 贼澡葬贼
枣则燥皂 泽藻造枣鄄责燥造造蚤灶葬贼蚤燥灶 葬灶凿 贼澡葬贼 枣则燥皂 糟则燥泽泽鄄责燥造造蚤灶葬贼蚤燥灶袁 葬灶凿 贼澡藻则藻 憎葬泽 葬 澡怎早藻 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻袁 皂燥则藻 贼澡葬灶 凿燥怎遭造藻袁 蚤灶 贼藻则皂泽 燥枣
责则燥贼藻蚤灶 藻曾责则藻泽泽蚤燥灶 葬皂燥灶早 源猿 责则燥贼藻蚤灶 泽责燥贼泽袁 蚤灶糟造怎凿蚤灶早 远 怎责鄄藻曾责则藻泽泽藻凿 葬灶凿 猿苑 凿燥憎灶鄄藻曾责则藻泽泽藻凿 蚤灶 泽藻造枣鄄责燥造造蚤灶葬贼蚤燥灶 泽贼赠造葬则
糟葬灶葬造 糟燥皂责葬则藻凿 憎蚤贼澡 贼澡葬贼 蚤灶 糟则燥泽泽鄄责燥造造蚤灶葬贼蚤燥灶 泽贼赠造葬则 糟葬灶葬造援 韵灶造赠 猿源 责则燥贼藻蚤灶 泽责燥贼泽 憎藻则藻 蚤凿藻灶贼蚤枣蚤藻凿 怎灶葬皂遭蚤早怎燥怎泽造赠
贼澡则燥怎早澡 皂葬泽泽 泽责藻糟贼则燥皂藻贼则赠 葬灶葬造赠泽蚤泽袁 蚤灶糟造怎凿蚤灶早 缘 噪蚤灶凿泽 憎澡蚤糟澡 憎藻则藻 糟葬贼葬造赠贼蚤糟 责则燥贼藻蚤灶袁 凿藻枣藻灶糟藻 辕 泽贼则藻泽泽 责则燥贼藻蚤灶袁 葬灶凿
泽贼则怎糟贼怎则葬造 责则燥贼藻蚤灶袁 则藻泽责藻糟贼蚤增藻造赠援
运藻赠 憎燥则凿泽院 孕则怎灶怎泽 凿燥皂藻泽贼蚤糟葬 伊 葬则皂藻灶蚤葬糟葬 耶 云藻灶早憎藻蚤皂藻蚤早怎蚤 爷曰 泽藻造枣鄄蚤灶糟燥皂责葬贼蚤遭蚤造蚤贼赠曰 泽贼蚤早皂葬曰 责则燥贼藻燥皂蚤糟泽曰
皂葬泽泽 泽责藻糟贼则怎皂
杏李 渊 孕则怎灶怎泽 凿燥皂藻泽贼蚤糟葬 伊 葬则皂藻灶蚤葬糟葬冤为蔷薇科 植物袁于 圆园园园 年从美国引进袁是杏与李的种间杂交
第 缘 期 何兴波等院自交不亲和杏李品种耶风味玫瑰爷授粉早期花柱蛋白质差异分析
品种咱员 原 圆暂 遥 耶风味玫瑰爷作为杏李的一种袁在品质与
抗逆性方面表现非常突出袁然而由于自交不完全亲
和性的原因袁致使其在自然条件下耶风味玫瑰爷自花
结实率低咱猿 原 远暂 遥 因此袁开展相关研究对于合理配置
授粉树种具有重要意义遥 目前袁对于果树自交不亲
和的研究主要集中在 杂 糖蛋白作用的分子机理尧不
亲和反应的作用部位尧杂 等位基因的确定和克隆等
方面咱苑暂 遥 在杏李自交不亲和性遗传研究中发现袁花
柱 杂–基因相同的杂交后代不同株系袁自花结实率
会出现显著差异袁说明自交不亲和性不仅与花柱 杂鄄
基因有关袁还可能受其它基因影响咱愿 原 怨暂 遥 目前涉及
自交不亲和性且在雌蕊特异表达的基因或蛋白质研
究较少袁主要有芸薹属自交不亲和系统中检测到的
孕砸孕咱员园暂 尧孕砸缘运尧 孕砸缘 蛋白咱员员暂 尧 孕悦孕 咱员圆暂 尧 杂蕴郧尧 杂砸运尧
孕陨孕咱员猿暂 尧杂孕陨陨尧栽匀蕴尧粤砸悦咱怨暂 曰茄属自交不亲和系统中
检 测 到 的 孕砸缘鄄造蚤噪藻 蛋 白咱员源暂 尧 孕耘蕴孕陨陨陨咱员缘 原 员远暂 尧
悦孕员园园咱员苑暂 曰罂粟属自交不亲和系统中检测到的
孕陨孕咱员愿暂 尧酝陨孕咱员怨暂 遥 有报道表明柱头特异表达蛋白
杂蕴砸员 和 杂蕴郧 与花粉粘附有关袁用 杂蕴砸员尧杂蕴郧各自抗
体处理柱头后袁花粉粘附变弱咱圆园暂 遥 杂蕴砸员尧杂蕴郧 可分
别与花粉包被蛋白 杂蕴砸员鄄月孕 和 孕悦孕鄄粤员 结合袁这被
认为在花粉粘附和萌发过程中起了重要作用咱圆员暂 遥
研究表明 耘载韵苑园粤员 是花粉亲和的必需因子袁抑制其
在亲和性材料中的表达将使亲和花粉在水化和萌发
初期被抑制袁而在不亲和性材料中过量表达该蛋白
则使材料呈部分亲和咱圆圆暂 遥
上述几个参与授粉早期识别的蛋白质都是通过
遗传杂交和基因克隆等方法发现和鉴定的遥 蛋白质
组学研究技术具有全信息化分析某一特定组织特定
时期蛋白质表达谱的优势袁目前该技术已成功用于
油菜和粳稻花粉萌发和花粉管延伸关键蛋白咱圆缘 原 圆远暂
以及油菜响应磷尧硼胁迫信号关键蛋白咱圆猿 原 圆源暂等分离
与鉴定工作遥 本试验中首次采用蛋白质组学方法袁
对杏李耶风味玫瑰爷授粉早期花柱中差异蛋白质进
行研究袁以期为发现更多与柱头要花粉互作相关蛋
白质奠定基础袁进而为深入研究孢子体型自交不亲
和柱头排斥自花花粉接受异花花粉的分子机制提供
新内容遥
员摇 材料与方法
员援 员摇 材料及处理
田间试验于 圆园员猿 年 猿 月在河南省平顶山市郏
县安良镇玉龙山庄杏李资源圃进行袁实验材料为 愿
年生的自交不完全亲和品种耶风味玫瑰爷与异花授
粉适宜品种耶恐龙蛋爷 咱圆苑暂 遥 采集大蕾期耶风味玫瑰爷
和耶恐龙蛋爷花朵袁摘取花药袁在 圆源益烘箱中烘干至
散粉袁收集花粉用于人工授粉并做花粉生活力检测遥
采用连被去雄法咱圆愿暂在杏李花大蕾期时去雄袁人工自
花及异花授粉后挂牌标记遥 采集自花和异花授粉
圆源 澡 后的花柱袁依次编号袁置于离心管中袁于液氮中
快速冷冻后置于 原愿园益冰箱中保存备用遥
员援 圆摇 测定内容及方法
员援 圆援 员摇 仪器与试剂
摇 摇 蛋白质电泳系统 渊美国 月蚤燥鄄砸葬凿 公司冤尧耘贼贼葬灶
陨孕郧责澡燥则 域等电聚焦系统渊美国 郧耘 公司冤尧孕燥憎藻则鄄
蕴燥燥噪 圆园园员载蕴鄄哉杂月 扫 描 仪 渊 哉酝粤载 公 司 冤尧 陨皂鄄
葬早藻酝葬泽贼藻则栽酝 圆阅 孕造葬贼蚤灶怎皂 杂燥枣贼憎则藻 缘援 园 图像分析软件
渊美国 郧耘公司冤遥
灭菌超纯水尧 杂阅杂尧 栽则蚤泽尧过硫酸氨尧 栽耘酝耘阅尧
孕酝杂云尧甘油尧硫酸铵尧哉则藻葬尧甘氨酸尧考马斯亮蓝渊郧鄄
圆缘园冤尧碘代乙酰胺尧陨孕郧鄄月哉云云耘砸渊责匀猿鄄员园冤尧陨皂皂燥遭蚤鄄
造蚤灶藻 阅则赠泽贼则蚤责 干胶条 责匀猿鄄员园 等尧国产分析纯甲醇尧乙
酸尧磷酸等遥
员援 圆援 圆摇 蛋白质样品的准备
称取授粉后花柱样品各 园援 猿 早袁置于液氮中研磨
成细粉状袁转入 圆 皂造 离心管中遥 加入 员援 缘 皂造 在 原
圆园益中预冷的 栽悦粤 辕丙酮溶液袁 原 圆园益沉淀过夜袁源益
员源 园园园则窑皂蚤灶 原员转速下离心 员 澡 袁去除上清液曰加入
员援 缘 皂造含 园援 园苑豫 茁鄄酝耘的冷丙酮袁 原 圆园益沉淀 员 澡袁
源益 员源 园园园 则窑皂蚤灶 原员离心 猿园 皂蚤灶袁去除上清重复 猿
次曰在 原缘园益下真空冷冻干燥成干粉袁 原 愿园益保存遥
员援 圆援 猿摇 上样液的制备
向制备好的蛋白质干粉中加入 园援 缘 皂蕴 细胞裂
解液 渊苑 皂燥造 窑 蕴 原员尿素袁圆 皂燥造 窑 蕴 原员硫脲袁源豫
悦匀粤孕杂袁源园 皂 皂燥造 窑 蕴 原员 阅栽栽袁园援 员 皂 皂燥造 窑 蕴 原员
孕酝杂云袁园援 缘豫的 月怎枣枣怎则 冤混匀袁源益中静置 源 澡遥 员源 园园园
则窑皂蚤灶 原员离心 员 澡袁取上清液遥 溶液采用 月则葬凿枣燥则凿 法
定量袁 原 愿园益保存遥
员援 圆援 源摇 双向电泳
第一向等电聚焦渊 陨耘云冤 院上样量约为 源缘园 滋早袁
样品与水化液渊苑 皂燥造 窑 蕴 原 员尿素袁圆 皂燥造 窑 蕴 原 员硫
脲袁源豫 悦匀粤孕杂袁远缘 皂皂燥造 窑 蕴 原 员 阅栽栽袁园援 园园圆 噪早 窑
蕴 原 员月蚤燥鄄蕴赠贼藻袁园 援 园园员豫溴酚蓝冤混合后体积约 猿缘园
滋蕴遥 使用非线性 陨孕郧 固相胶条 渊 员愿 糟皂袁 责匀猿 耀
员园冤 袁按照双向电泳操作手册操作袁在水化槽中加
入事先混合好的上样液袁并在 耘贼贼葬灶 陨孕郧责澡燥则 域等
员怨缘
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆苑 卷
电聚焦仪中进行等电聚焦遥 仪器运行条件为
圆园益 袁缘园 灾 源 澡袁员园园 灾 员 澡袁缘园园 灾 员 澡袁猿 园园园 灾 员
澡袁愿 园园园 灾 远园 园园园 灾匀 和 缘园园 灾 猿 澡遥 等电聚焦结
束后立即进行胶条平衡袁将聚焦后的 陨孕郧 胶条在
员园 皂造 平衡液玉渊远 皂燥造 窑 蕴 原 员尿素袁园援 园圆 噪早窑
蕴 原 员 杂阅杂袁园援 猿苑缘 皂燥造窑 蕴 原 员 栽则蚤泽鄄匀悦造 责匀愿援 愿袁猿园豫
甘油袁园援 园圆 噪早窑 蕴 原 员 阅栽栽 冤及 员园 皂造 平衡液域
渊远 皂燥造窑 蕴 原 员尿素袁园援 园圆员 噪早窑 蕴 原 员 杂阅杂袁园援 猿苑缘
皂燥造窑 蕴 原 员栽则蚤泽鄄匀悦造 责匀愿援 愿袁圆园豫 甘油袁园援 园源 噪早 窑
蕴 原 员碘乙酰胺冤先后平衡 员缘 皂蚤灶袁再转移到 员圆豫
杂阅杂鄄孕粤郧耘 凝胶 渊 猿猿豫 凿凿匀圆韵袁员员援 圆缘豫 丙烯酰
胺袁园 援 猿苑缘 皂燥造 窑 蕴 原 员 栽则蚤泽鄄匀悦造 责匀愿援 愿袁 园 援 员豫
杂阅杂袁园援 员豫 过硫酸氨袁园援 园源豫 栽耘酝耘阅冤顶端袁进
行第二向 杂阅杂鄄孕粤郧耘 电泳遥 第二向 杂阅杂鄄孕粤郧耘 电
泳院将胶条与凝胶结合紧密袁并用低熔点琼脂糖
封胶遥 将板胶置于 月蚤燥鄄砸葬凿 孕砸韵栽耘粤晕 陨陨 曾蚤 悦藻造造
电泳系统袁采用稳定电流模式袁电流设定分两步院
员冤远 皂粤袁愿园 皂蚤灶袁圆冤 猿园 皂粤袁怨 耀 员园 澡遥 电泳结束
后袁考马斯亮蓝染色遥
染色的操作步骤院员援在固定液渊源园豫 甲醇袁员园豫
乙酸袁缘园豫 凿凿匀圆韵冤中震荡过夜曰圆援 将凝胶移至配好
的考马斯亮蓝 郧鄄圆缘园 染色液震荡染色 员猿 澡遥 猿援染色
结束后将凝胶用 凿凿匀圆韵 脱色 员 澡袁每 员缘 皂蚤灶 换一次凿凿匀圆韵袁大约 猿 耀 源 次袁脱至背景近无色为止遥员援 圆援 缘摇 图像的采集
显色凝胶经 哉酝粤载 孕燥憎藻则蕴燥燥噪 圆园园员载蕴鄄哉杂月 扫
描仪扫描得到凝胶图像袁用 陨皂葬早藻酝葬泽贼藻则栽酝 圆阅 孕蕴粤贼鄄
蚤灶怎皂 杂燥枣贼憎则藻 缘援 园 图像分析软件对扫描获取的凝胶图
像进行比对分析袁筛选 圆 组间差异蛋白质点遥
员援 圆援 远摇 质谱鉴定
从凝胶上挖取差异蛋白点袁转入加有少量
凿凿匀圆韵的 员援 缘 皂蕴 耘孕 管遥 对每一个点进行酶解尧洗
脱尧得到肽段混合物进行 酝粤蕴阅陨鄄栽韵云鄄栽韵云鄄酝杂 质谱
分析袁获得一级尧二级肽谱数据袁应用 酝粤杂悦韵栽 软件
进行肽指纹图谱鉴定袁在 晕悦月陨灶则 数据库鉴定蛋白
质遥 数据统计时蛋白得分计算方法为 杂 越 原 员园 伊
蕴燥早渊孕冤袁其中 孕比对匹配中的一个随机事件的可能
性大小遥 肽匹配段数为每个蛋白样品与数据库蛋白
匹配的肽段个数袁肽段覆盖率为匹配肽段的氨基酸
总数占数据库匹配蛋白氨基酸数的百分比遥 最终结
果中将得分不低于 远缘袁与已知蛋白的匹配肽段数不
低于 缘 段袁且肽段覆盖率不低于 员缘豫的蛋白认为是
可信蛋白遥 检索条件为院胰蛋白酶酶解袁物种来源为
绿色植物袁固定修饰 悦葬则遭葬皂蚤凿燥皂藻贼澡赠造渊悦冤袁可变修饰
韵曾蚤凿葬贼蚤燥灶渊酝冤袁肽段质量容差为 依 员园 原源袁碎片离子的
容差为 依 园援 源 阅遥
圆摇 结果与分析
圆援 员摇 材料亲和性鉴定
以耶风味玫瑰爷为母本袁分别进行花期自交与异
花授粉渊 伊 耶恐龙蛋爷冤遥 自花授粉坐果率为 愿援 圆怨豫
明显低于人工异花授粉坐果率 圆远援 员猿豫 袁因此袁判断
耶风味玫瑰爷为自交不完全亲和材料袁并能与耶恐龙
蛋爷异交亲和遥
圆援 圆摇 双向电泳图谱的建立与图像分析
对授粉后 圆源 澡 的花柱总蛋白进行双向电泳渊图
员冤袁初步分析发现蛋白点主要集中在 责陨缘 耀 怨袁相对分
子质量约为 圆园援 员 耀 怨苑援 圆 噪阅遥 在正极端的蛋白点密
度明显高于负极端袁相对分子质量较大的蛋白明显
多于相对分子质量较小的蛋白遥
图 员摇 优化后的双向电泳图谱
圆援 猿摇 蛋白表达谱 陨皂葬早藻酝葬泽贼藻则分析
从不同花粉授粉的两组中选择 猿 张分离度和重
复性较好的清晰图像袁载入 陨皂葬早藻酝葬泽贼藻则 软件中进行
图像分析遥 在自花授粉与异花授粉对比组中袁最终
得到 苑怨 个差异点渊图 圆冤遥 去掉清晰度尧分离度不很
理想的点袁并且以优先选择特异表达袁从蛋白量变化
大的点到变化小的点为原则袁总共筛选表达量差异
在 圆 倍以上的蛋白点 源猿 个袁并进行质谱分析遥 这些
点在两组中都进行了表达袁其中自花授粉 圆源 澡 的花
柱表达丰度明显升高的有 远 个渊员员尧员猿尧圆圆尧猿缘尧源员尧
源猿冤袁其余表达丰度明显降低遥
圆怨缘
第 缘 期 何兴波等院自交不亲和杏李品种耶风味玫瑰爷授粉早期花柱蛋白质差异分析
图 圆摇 自花授粉渊左冤与异花授粉渊右冤花柱蛋白双向电泳图谱
圆援 源摇 差异蛋白点的 酝粤蕴阅陨鄄栽韵云 辕 栽韵云 酝杂 分析
为进一步了解差异表达蛋白的生物学功能袁将 源猿
个差异蛋白点进行切胶尧酶解尧质谱分析遥 在数据库
中检索获得 源猿 个差异蛋白质的肽质量指纹图谱数
据袁去除杂质峰值袁用 酝葬泽糟燥贼软件搜索数据库袁结合双
向凝胶电泳相应点的表现等电点渊责陨冤尧分子量尧匹配
肽段进行综合分析袁共比对鉴定出 猿源 个蛋白点渊表
员冤袁另外有 怨个蛋白点因匹配分值低未得到鉴定遥 依
据 哉晕陨孕砸韵栽数据库及相关文献查询袁这 猿源 个蛋白质
按功能可分为催化调节蛋白尧防御 辕胁迫蛋白尧结构蛋
白尧能量代谢蛋白及未知蛋白 缘 类遥 其中催化调节
蛋白质所占比例最高袁为 缘愿援 愿圆豫 袁防御 辕胁迫蛋白尧
结构蛋白尧能量代谢蛋白及未知蛋白所占比例分别
为 员员援 苑远豫 尧员苑援 远缘豫 尧愿援 愿圆豫 尧圆援 怨源豫 渊图 源冤遥
图 猿摇 各类蛋白的比例
猿摇 讨论
本试验中共选择出了 苑远 个差异蛋白袁而表达量
差异在 圆 倍以上的有 源猿 个遥 通过质谱成功鉴定的
有 猿源 个袁鉴定成功率较高遥 另外 怨 个没有成功鉴定
的原因可能是尚无杂交杏李基因组序列可参考袁所
以质谱结果只能与其他绿色植物数据库进行匹配袁
致使一些质谱峰图不错的蛋白质无法与数据库信息
对应袁导致一些蛋白质无法成功鉴定遥
由于分子生物学技术的广泛应用袁加快了植物
自交不亲和性的研究进程遥 员怨愿员 年首次从烟草花
柱可溶性蛋白中分离出自交不亲和 杂 等位基因产物
杂鄄糖蛋白袁员怨愿远 年克隆了 杂鄄糟阅晕粤袁使有关 杂 糖蛋白
的功能研究有了较大突破袁认为 杂 等位基因表达产
物是自交不亲和反应中的野关键冶蛋白咱圆怨暂 遥 在本试
验中并未监测到 杂鄄蛋白袁但这并不排除 杂鄄蛋白在异
花与自花授粉后存在表达差异的可能遥
本试验结果显示袁耶肌动蛋白爷尧耶微管蛋白爷等
在渊不冤亲和反应中的变化袁可能与授粉后花粉管的
生长与抑制有关遥 花粉萌发过程中细胞骨架的功
能袁尤其是依靠肌动蛋白的细胞学过程袁比如细胞质
流动袁以及囊泡在花粉管顶端的极性运输和分泌等
已有较为深入的研究咱猿园 原 猿圆暂 遥 张鹏等咱猿猿暂运用低熔点
蜡和间接免疫荧光染色方法袁对加杨亲和性较低的
授粉组合中的柱头花粉细胞微管骨架进行观察袁发
现在花粉管停止生长后花粉细胞包括花粉管内部无
明显的微管骨架结构袁并且细胞内微管骨架大量解
体遥 这说明肌动蛋白的活性和微管蛋白影响花粉管
延伸进入子房袁从而影响雌雄配子受精袁其中 员源 号
和 源园 号被鉴定为耶茁鄄员鄄微管蛋白爷和耶肌动蛋白 员爷
并且两者在异花授粉实验中表达上调 圆 源 倍袁据
此推断肌动蛋白和微管蛋白的表达促进花粉管的正
常生长遥 本试验 圆缘 号被鉴定为疑似耶蛋白 粤月陨蕴缘爷袁
在 哉晕陨孕砸韵栽检索发现其参与肌动蛋白和微管组织
猿怨缘
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆苑 卷
表 员摇 选取的差异蛋白点质谱鉴定结果
功能分类 序号 蛋白名称 来源物种 编号 辕 早蚤 分子量 辕 孕陨
匹配率 辕
匹配段数 得分
变化
量
催化调节
圆 蒲公英赛醇合酶 红海榄 早蚤 渣猿缘猿远苑愿员猿猿 愿愿怨员缘 辕 远援 猿苑 圆源豫 辕 缘 员猿愿 原 猿
猿 阅晕粤引导核糖核酸聚合酶亚基 玉兰 早蚤 渣员圆圆员远源源缘员 员缘苑远缘缘 辕 怨援 猿缘 圆猿豫 辕 猿源 员园远 原 远
远 驻 原 缘 原羧酸 原 员 原吡咯啉合成酶乙谷氨酸 拟南芥 早蚤 渣员苑园怨缘猿缘 苑怨员远源 辕 怨援 圆缘 员怨豫 辕 圆苑 员猿猿 原 源
员员 三角形四肽重复硫氧化还原蛋白 拟南芥 早蚤 渣苑缘猿猿远员缘源 苑远怨愿园 辕 怨援 园猿 圆猿豫 辕 员源 圆源远 垣 猿
员愿 核酮糖二磷酸羧化酶大链的 砸怎遭蚤泽糟燥大亚基 杨桃 早蚤 渣员苑猿远苑苑源猿 缘圆猿员猿 辕 缘援 源远 源圆豫 辕 员员 员缘猿 原 圆
员怨 移位酶 豌豆 早蚤 渣圆缘园怨员猿愿愿 猿源员怨猿 辕 源援 愿怨 源缘豫 辕 员猿 员缘圆 原 源
圆员 钙网蛋白 山杏 早蚤 渣员员员猿员怨园源 源愿缘缘愿 辕 源援 远源 圆远豫 辕 圆苑 猿怨愿 原 愿
圆圆 内含子成熟酶 烟草 早蚤 渣远愿园缘圆远圆远 远园苑缘愿 辕 怨援 远猿 员怨豫 辕 苑 员猿圆 垣 圆
圆猿 钙调蛋白结合受体样胞质激酶 拟南芥 早蚤 渣苑缘猿猿员员怨圆 源远猿苑源 辕 怨援 圆远 员远豫 辕 愿 圆园怨 原 缘
圆源 核糖体再循环因子 菠菜 早蚤 渣苑猿愿愿员园缘 猿园远源园 辕 怨援 源 猿愿豫 辕 员圆 员苑圆 原 猿
圆缘 疑似蛋白 粳稻 早蚤 渣苑缘员园远猿圆怨 圆愿圆苑源 辕 愿援 怨员 圆怨豫 辕 员园 员源源 原 苑
圆苑 延长因子 员琢 拟南芥 早蚤 渣猿猿圆员怨园园怨猿 圆远远猿园 辕 愿援 源苑 员远豫 辕 远 怨远 原 猿
圆怨 阅耘粤阅鄄遭燥曾 粤栽孕依赖核糖核酸解旋酶 猿 向日葵 早蚤 渣猿园圆缘怨缘愿园园 圆源愿圆愿 辕 缘援 怨苑 圆怨豫 辕 愿 员缘远 原 缘
猿园 二硫键异构酶 杜兰戈根 早蚤 渣员员员猿猿愿员愿 缘苑猿怨远 辕 源援 愿源 圆圆豫 辕 员园 员缘远 原 源
猿员 郧栽孕结合蛋白 粳稻 早蚤 渣苑缘猿猿苑远园源 圆源员园员 辕 怨援 圆愿 圆远豫 辕 苑 员怨圆 原 缘
猿圆 氮调节蛋白 孕鄄陨陨同源物 粳稻 早蚤 渣苑缘圆愿怨愿员园 圆圆苑源源 辕 怨援 愿愿 苑园豫 辕 愿 员猿圆 原 猿
猿猿 砸葬糟鄄造蚤噪藻郧栽孕结合蛋白 圆 粳稻 早蚤 渣苑缘圆缘源员圆源 圆猿怨圆员 辕 怨援 源苑 猿猿豫 辕 苑 怨圆 原 圆
猿源 延伸因子 郧 白芥子 早蚤 渣员猿源远员愿园 员远园远猿 辕 缘援 圆员 源圆豫 辕 远 员员源 原 远
猿远 蛋白激酶 悦 雪里蕻 早蚤 渣员员苑苑园源远 员圆远苑源 辕 远援 缘远 猿怨豫 辕 缘 员猿圆 原 源
猿愿 核糖核酸介导脱氧核糖核酸聚合酶同源物 月见草 早蚤 渣源园员园猿远 员远怨远园 辕 怨援 愿怨 源愿豫 辕 员圆 圆源员 原 源
防御蛋白 员 富含甘氨酸 砸晕粤结合蛋白 菠菜 早蚤 渣猿怨员猿苑愿远 苑猿 苑苑缘 辕 缘援 园愿 圆猿豫 辕 员缘 缘远愿 原 远
员猿 热休克 苑园噪阅葬蛋白 豌豆 早蚤 渣缘愿缘圆苑圆 苑圆 源圆愿 辕 缘援 愿员 猿员豫 辕 圆员 员远猿 垣 圆
圆远 热胁迫转录因子 粤 原缘 粳稻 早蚤 渣苑缘圆怨员园苑园 缘猿 猿园愿 辕 缘援 猿园 猿猿豫 辕 员猿 怨猿 原 缘
源员 预测防御蛋白样蛋白 圆缘愿 拟南芥 早蚤 渣员圆圆圆园怨源猿园 怨 远圆猿 辕 怨援 圆远 员缘豫 辕 员愿 员园圆 垣 猿
结构蛋白 缘 结构维持的染色体蛋白 源 拟南芥 早蚤 渣苑缘猿猿猿怨缘愿 员源员 源源圆 辕 怨援 怨员 圆源豫 辕 远 员怨圆 原 缘
员源 茁鄄员鄄微管蛋白 豌豆 早蚤 渣圆远苑园苑圆 缘员 员园猿 辕 源援 苑源 源苑豫 辕 圆圆 员愿源 原 源
员远 猿园杂核糖体蛋白 杂猿 菟丝子 早蚤 渣员苑圆园源愿员源远 圆缘 圆缘缘 辕 员园援 园远 猿苑豫 辕 怨 员愿圆 原 源
圆愿 囊泡关联膜蛋白 苑员猿 拟南芥 早蚤 渣圆苑愿园缘苑远猿 圆缘 源苑缘 辕 怨援 员苑 缘圆豫 辕 员员 员猿怨 原 远
猿苑 核糖体蛋白 杂员愿 落叶松 早蚤 渣远圆圆愿苑源苑园 员园 员圆远 辕 员园援 园远 缘源豫 辕 员园 员猿园 原 缘
源园 肌动蛋白 员 胡萝卜 早蚤 渣员员猿圆员苑 员园 员圆园 辕 员员援 苑猿 缘源豫 辕 缘 员怨圆 原 圆
能量代谢 员缘 粤栽孕合成酶亚基 遭藻贼葬 烟草 早蚤 渣员员源源圆员 缘怨 怨猿猿 辕 缘援 怨缘 缘远豫 辕 猿源 怨园怨 原 愿
圆园 葡聚糖内切 原 员袁猿鄄茁鄄葡糖苷 杏 早蚤 渣员苑圆怨怨愿员 圆远 远园圆 辕 源援 愿源 猿猿豫 辕 愿 员员员 原 源
员苑 孕杂月孕域鄄含蛋白 源 拟南芥 早蚤 渣员怨园猿缘愿怨员园 圆愿 远缘缘 辕 怨援 远园 员缘豫 辕 缘 员猿远 原 猿
未知蛋白 猿怨 未知蛋白 拟南芥 早蚤 渣苑缘员缘缘愿源缘 员猿 员员猿 辕 怨援 苑员 缘员豫 辕 苑 员猿园 原 源
注院变化量中野 垣 辕 原 冶表示自花授粉花柱蛋白表达差异上调 辕下调遥
源怨缘
第 缘 期 何兴波等院自交不亲和杏李品种耶风味玫瑰爷授粉早期花柱蛋白质差异分析
的监管袁但其具体生理功能过程还未有详细资料供
参考遥
月则藻憎遭葬噪藻则和 运憎葬糟噪渊员怨远猿冤 咱猿源暂发现 悦葬圆 垣是花粉
萌发 以 及 花 粉 管 生 长 所 必 需 的袁 砸葬贼澡燥则藻 等
渊员怨怨员冤 咱猿缘暂检测了百合花粉管中钙离子分布情况袁发
现胞质中自由钙离子浓度在顶端比较高袁且在顶端
区域呈现梯度浓度分布的特点遥 在鉴定成功的蛋白
质中有两个蛋白质与 悦葬圆 垣结合相关袁其中 圆猿 号被
鉴定为耶钙调蛋白结合受体样胞质激酶爷袁圆员 号被鉴
定为耶钙网蛋白爷袁两者在异花授粉中表达量上升 猿
愿 倍袁且两种蛋白参与 悦葬圆 垣结合尧小泡运输尧内吞
等生理活动袁可能参与从胞外将 悦葬圆 垣运输到花粉管
细胞内部以及其他与 悦葬圆 垣相关的生理过程袁但其在
花粉管生长过程中发挥的具体作用和两者之间的作
用差异还需要进一步的研究遥 同时袁猿员 号和 猿猿 号
分别被鉴定为耶郧栽孕结合蛋白爷和耶砸葬糟鄄造蚤噪藻郧栽孕结合
蛋白 圆爷袁 二者简称 郧 蛋白袁其有多种调节功能袁 包
括 郧泽和 郧蚤对腺苷酸环化酶的激活和抑制尧对 糟郧酝孕
磷酸二酯酶的活性调节尧对磷脂酶 悦的调节尧对细胞
内 悦葬圆 垣浓度的调节等袁另外还参与门控离子通道的
调节袁能够参与纤维状肌动蛋白的动力学咱猿远暂 袁据此
推断二者在花粉管的正常生长过程中具有不可或缺
的作用遥
一些代谢酶袁如耶二硫键异构酶爷尧耶阅晕粤引导核
糖核酸聚合酶亚基爷尧耶核糖核酸介导脱氧核糖核酸
聚合酶同源物爷尧耶核糖体再循环因子爷等为蛋白质
生成和遗传物质复制的催化酶袁其中尚桂军等咱猿苑暂研
究发现 圆源 号耶核糖体再循环因子爷在蛋白质生物合
成中参与第四步翻译终止后袁与 耶延伸因子鄄郧爷
渊藻造燥灶早葬贼蚤燥灶枣葬糟贼燥则郧袁耘云鄄郧冤的协同作用使复合物解
体袁以保障下一步生物合成所需原料的充足遥 因此
其表达量的上调可能与花粉萌发和花粉管生长中新
合成蛋白质的装配效率和亚细胞定位有关遥 另外袁
诸如 圆园 号耶葡聚糖内切鄄员袁猿鄄茁鄄葡糖苷爷尧猿远 号耶蛋白
激酶 悦爷等在异花授粉后更多的被诱导遥 这说明在
亲和反应中涉及蛋白的糖代谢反应更活跃袁这可能
与亲和性花粉管比不亲和性花粉管更快进入子房有
一定关系遥
在成功鉴定的差异蛋白质中既有花粉管生长发
育所必需的催化调节蛋白袁也有与防御 辕胁迫相关的
蛋白遥 在前人的研究中发现袁芸薹属花粉外壳蛋白
孕悦孕鄄粤员 就属于防御蛋白袁孕悦孕鄄粤员 与花粉在柱头上
的粘附与萌发有关咱圆员暂 遥 韵噪怎凿葬 等咱猿怨暂发现了两种防
御素类蛋白袁命名为 蕴哉砸耘泽袁在助细胞中大量表达袁
并表现出对花粉管的诱导作用遥 另外袁在玉米雌配
子体中特异表达的一个防御素类要半胱氨酸富集蛋
白袁在调控花粉管停止生长袁破裂并释放出精子的过
程中起作用咱源园暂 遥 一个与白粉菌抗性有关的蛋白
质要晕韵砸栽陨粤 在助细胞接受花粉管的过程中起作
用袁这表明这种蛋白参与了花粉管的接受与白粉菌
感染这两个过程咱源员暂 遥 本试验中 员 号蛋白质鉴定为
耶富含甘氨酸 砸晕粤结合蛋白爷渊郧砸孕泽冤袁郧砸孕泽 在前人
的研究中发现其参与植物对环境胁迫的响应和抵
御咱源圆暂 曰员猿 号和 圆远 号分别被鉴定为耶热休克 苑园噪阅葬蛋
白爷渊匀杂孕苑园冤尧耶热胁迫转录因子 粤鄄缘爷袁匀孕杂苑园 在细
胞凋亡过程中起着抗细胞凋亡的作用袁作用机制与
抑制应激活化蛋白激酶和抑制促凋亡基因的表达有
关遥 远 号为脯氨酸合成酶的一个亚基袁脯氨酸是植
物在受到各种非生物胁迫时渊如干旱和盐胁迫冤在
体内大量积累维持渗透压稳定和氧化还原反应平衡
的一种重要的物质咱源猿暂 遥 上述说明袁参与防御的蛋白
可能在花粉萌发以及花粉管延伸到生长停止尧破裂
等一系列过程中发挥作用遥 花粉与柱头互作也可能
是多条信号通路共同完成袁即一种蛋白可能参与多
条信号通路袁多条信号通路可以共同发挥作用以完
成此项生命活动而激发植物体内的防御系统遥 本试
验中 员猿尧源员 号蛋白在亲和授粉中表达量降低袁这些
蛋白质是否参与了柱头与花粉的互作袁并在花粉粘
附和生长等过程中起作用还有待于进一步探索
研究遥
在鉴定出的蛋白点中袁猿圆 号耶氮调节蛋白爷在调
节细胞分裂和胚胎发育等机体中起作用袁而且这些
调节过程中涉及大量的蛋白袁该蛋白上调表达袁可能
在新蛋白以及相关蛋白大量合成中起重要作用遥 在
上述一系列生理过程中涉及到能量的消耗袁糖类物
质的代谢是能量的主要来源袁其中两个蛋白质分别
为 圆怨 号耶水解酶爷和 猿怨 号耶蛋白质裂解酶爷袁在亲和
授粉中表达上调袁两者可能与糖酵解有关遥 在亲和
授粉组合中 员员 号和 圆圆 号蛋白表达丰度降低袁两者
分别在叶绿体中参与光合作用和胁迫下萌发尧幼苗
发育过程中参与的信号调节袁上述蛋白在花柱中的
具体生理功能尚需要进一步的研究遥
通过大量查阅前人的研究袁推断以上鉴定成功
的蛋白质直接或间接的参与花粉在柱头上的萌发和
生长遥 但该试验中分离并鉴定成功的蛋白质并非是
花粉要柱头相互感应产生的全部物质袁而且在鉴定
缘怨缘
林摇 业摇 科摇 学摇 研摇 究 第 圆苑 卷
成功的蛋白质中有多种蛋白的具体生理功能尚未明
确袁这些蛋白质是否参与了柱头和花粉的互作袁并在
花粉粘附和生长等过程中起的作用需通过基因沉
默尧转基因等方法来鉴定遥
参考文献院
咱员暂 李芳东袁杜红岩袁杨绍彬袁等援 耶风味玫瑰爷要极早熟杏李杂交新
品种咱允暂 援中国果树袁圆园园苑袁渊猿冤院怨员 原 怨远援
咱圆暂 李芳东袁杜红岩袁杨绍彬袁等援杏李种间杂交极早熟新品种风味玫
瑰咱允暂 援中国果树袁圆园园苑袁渊猿冤院缘 原 苑援
咱猿暂 王熙龙袁曹振强援风味玫瑰杏李早期丰产栽培技术咱 允暂 援 北方果
树袁圆园园缘渊源冤院圆怨援
咱源暂 李小远袁马玉磊袁刘 摇 阳袁等援 小报春不同授粉组合亲和性研究
咱允暂 援西北植物学报袁圆园员圆袁猿圆渊员圆冤院圆源圆远 原 圆源猿员援
咱缘暂 雷家军袁吴摇 超援卷丹与亚洲百合种间杂交花粉管生长的荧光观
察咱允暂 援东北农业大学学报袁圆园员圆袁源猿渊员冤院员员苑 原 员圆园援
咱远暂 罗春香袁缑红星袁盛瑞芳袁等援杏李杂交种风味玫瑰引种表现及主
要栽培技术咱允暂 援山西果树袁圆园员员袁员院员源 原 员缘援
咱苑暂 陈摇 超袁李保国袁齐国辉袁等援果树自交不亲和机理及应用研究进
展援 河北林果研究袁圆园园缘袁圆园渊员冤院愿远 原 怨园援
咱愿暂 吴摇 燕袁陈学森袁冯建荣袁等援 杏杂种一代群体 杂 基因的遗传研
究援 园艺学报袁圆园园缘袁猿圆渊源冤院猿怨苑 原 源园圆援
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筛选试验咱允暂 援中国果树袁圆园园愿渊缘冤院圆愿 原 猿园援
咱圆愿暂 郑摇 洲袁陈学森袁冯宝春袁等援杏品种授粉生物学研究咱 允暂 援 果树
学报袁圆园园源袁圆员渊远冤院猿圆苑 原 猿猿员援
咱圆怨暂 张绍铃袁房经贵袁杨记磙援果树自交不亲和性的遗传与生理机制
及其研究咱允暂 援果树学报袁圆园园员袁员愿渊员冤院源怨 缘圆援
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第 缘 期 何兴波等院自交不亲和杏李品种耶风味玫瑰爷授粉早期花柱蛋白质差异分析
咱猿猿暂 张摇 鹏援杨树杂交不亲和性的细胞学及生理生化基础咱阅暂援 北
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