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不同生长时期嫁接和自根甜瓜蛋白质组学分析

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【作者】 黄金艳李桂芬叶云峰洪日新李天艳何毅覃斯华柳唐镜李智解华云龙明华

【Author】 HUANG Jinyan;LI Guifen;YE Yunfeng;HONG Rixin;LI Tianyan;HE Yi;QIN Sihua;LIU Tangjing;LI Zhi;XIE Huayun;LONG Minghua;College of Agriculture, Guangxi University;Horticultural Research Institute, Guangxi Academy of Agricultural Sciences;

【通讯作者】 龙明华;

【机构】 广西大学农学院广西农业科学院园艺研究所

【摘要】 【目的】研究嫁接和自根甜瓜不同时期生长和生理特性以及蛋白质表达差异,以期从蛋白质水平阐明嫁接影响甜瓜生长发育机制,为甜瓜嫁接优质高产栽培提供理论依据。【方法】以白籽南瓜为砧木嫁接薄皮甜瓜,自根苗为对照,测定生长指标、产量和生理指标的变化,采用TMT标记结合高效液相色谱—质谱串联技术(TMT-LC-MS/MS)比较分析嫁接和自根甜瓜不同生长时期叶片蛋白的表达差异,并应用平行反应监测(PRM)技术对6个差异蛋白进行靶向验证。【结果】相较于自根甜瓜,嫁接甜瓜具有较大的茎粗、叶面积和较高的产量,叶片可溶性蛋白、木质素、叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量显著增加,渗透调节物质Pro含量、抗氧化酶SOD和POD活性显著升高,膜脂过氧化物MDA含量显著减少。蛋白质组学分析表明,有2 187个蛋白表达差异显著,苗期、开花期、果实成熟期差异蛋白的数目分别为1 141、716和330个。功能和通路富集分析发现,差异蛋白主要有催化活性和键合作用等分子功能;参与代谢过程、细胞成分组成和单个有机体生命过程;差异蛋白主要富集在苯丙素合成、核糖体、卟啉和叶绿素代谢和光合作用等代谢途径中。PRM验证分析表明差异蛋白的变化趋势与TMT定量结果基本一致。【结论】砧木嫁接可能通过提高渗透调节和抗氧化酶活性,减少膜脂过氧化,促进苯丙素合成、核糖体、卟啉和叶绿素代谢等途径相关蛋白的表达来改善甜瓜生长。

【关键词】 甜瓜嫁接自根生长期蛋白质组学
【基金】 国家重点研发计划项目(2018YFD0201300);广西科技重大专项(桂科AA17204026、桂科AA17204046-2);国家现代农业产业技术体系广西创新团队专项(nycytxgxcxtd-17-04、nycytxgxcxtd-10-03);广西农业科学院科技发展基金(桂农科2015JZ84、桂农科2017JM14);国家西甜瓜产业技术体系专项(CARS-25)
【所属期刊栏目】 种质资源·遗传育种·分子生物学 (2020年02期)
  • 【DOI】10.13925/j.cnki.gsxb.20190442
  • 【分类号】S652
  • 【下载频次】157
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