果树学报

2020, v.37(02) 183-195

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不同生长时期嫁接和自根甜瓜蛋白质组学分析
Proteomic analysis of grafted and non-grafted melon at different growth stages

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;

摘要(Abstract):

【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(KeyWords): 甜瓜;嫁接;自根;生长期;蛋白质组学

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 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)

作者(Author): 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;

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