利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)（iTRAQ）研究不同育性的油松胚胎在蛋白質(zhì)層面的表達(dá)差異

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Differential proteomic analysis revealing the ovule abortion inthe female-sterile line of Pinustabulaeformis Carr.

 Plant  Science  260 (2017) 31-49

研究背景

胚珠敗育嚴(yán)重影響油松產(chǎn)量。對于胚珠敗育分子機(jī)制的研究有助于提高油松座果率，改進(jìn)人工種子的生產(chǎn)方法。

樣本來源

油松雌配子體有絲分裂早期和晚期的可育胚珠VS敗育胚珠

研究技術(shù)

iTRAQ，三個生物學(xué)重復(fù)

研究結(jié)果

1. 通過高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，在油松胚珠中共鑒定出19305個肽段，4192種蛋白質(zhì)。其中2785種蛋白的特異肽段大于等于2。

油松胚珠蛋白質(zhì)質(zhì)譜數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2. 對油松可育胚珠和敗育胚珠的有絲分裂早、晚期不同組別之間都做了兩兩相對定量分析比較，對差異蛋白做了GO功能注釋和KEGG代謝通路注釋。

不同組之間差異蛋白GO功能注釋

 

不同組之間差異蛋白KEGG代謝通路注釋

3. 可育胚珠有絲分裂早期與敗育胚珠有絲分裂早期相比，差異蛋白主要參與內(nèi)吞作用、過氧化物酶和谷胱甘肽代謝。說明在有絲分裂的早期，不同育性的胚珠即出現(xiàn)了分化�？捎�胚珠和敗育胚珠的有絲分裂早晚期進(jìn)行對比，不同育性油松胚珠的差異蛋白按其功能主要分為四大類：第一大類主要參與碳代謝、次級代謝和脂質(zhì)合成；第二大類主要參與谷胱甘肽代謝；第三大類主要參與細(xì)胞周期、細(xì)胞信號傳導(dǎo)；第四大類參與DNA復(fù)制和損傷修復(fù)。

油松可育胚珠和敗育胚珠差異蛋白分類

4. 根據(jù)不同育性胚珠差異蛋白生物信息的分析結(jié)果，作者對油松育性分化的調(diào)節(jié)機(jī)制進(jìn)行了合理推測，并繪制了示意圖。

 油松可育胚珠和敗育胚珠調(diào)節(jié)機(jī)制示意圖

5. qPCR驗(yàn)證結(jié)果顯示，有7個轉(zhuǎn)錄本的表達(dá)趨勢與蛋白質(zhì)組學(xué)的數(shù)據(jù)相符，3個不符合。

小編心得

本篇是一類很典型的利用蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)（iTRAQ）發(fā)表在Plant Science上的文獻(xiàn)，研究不同育性的油松胚胎在蛋白質(zhì)層面的表達(dá)差異，通過目前常見的一系列生信分析（GO、KEGG、聚類）以及驗(yàn)證手段（qPCR）獲取可信度較高的特異性（或目標(biāo)性）蛋白質(zhì)，為油松胚胎敗育的機(jī)制研究和種子改良打下基礎(chǔ)。