【摘 要】
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杨树是非常重要的经济树种.杨树溃疡病是危害杨树枝干的主要病害之一,研究杨树溃疡病的致病机制有重大的经济和生态意义,蛋白质组学作为后基因组时代的新兴研究领域,是当今生物学研究中揭示物质生命现象的重要手段,是林木生物学的重要内容.对杨树溃疡病的典型病斑进行蛋白质组学分析,对阐明杨树溃疡病的致病机制以及杨树的抗病机制有重要意义；也为其他林木与病原菌互作的蛋白质组学研究提供了参考.本研究以野外采集的、9月
【机 构】
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山东农业大学植物保护学院/山东省林业有害生物防控工程技术研究中心/山东省农业微生物重点实验室,山东 泰安 271018
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杨树是非常重要的经济树种.杨树溃疡病是危害杨树枝干的主要病害之一,研究杨树溃疡病的致病机制有重大的经济和生态意义,蛋白质组学作为后基因组时代的新兴研究领域,是当今生物学研究中揭示物质生命现象的重要手段,是林木生物学的重要内容.对杨树溃疡病的典型病斑进行蛋白质组学分析,对阐明杨树溃疡病的致病机制以及杨树的抗病机制有重要意义；也为其他林木与病原菌互作的蛋白质组学研究提供了参考.本研究以野外采集的、9月份发病高峰期的107杨树树皮健康组织和溃疡病斑为实验材料,建立了一种适合杨树树皮的蛋白质提取方法,并运用蛋白质组学方法对杨树与溃疡病菌互作所产生典型病斑的蛋白质进行了分离和分析,对差异表达的蛋白点进行了质谱鉴定和生物信息学分析,主要研究结果如下：1.建立了一种适合杨树树皮的双向电泳方法,针对蛋白质提取过程中的样品沉淀时间、所加裂解液的量和振荡裂解时间,设置不同梯度,通过实验反复验证,确定了蛋白质提取的最优沉淀时间为12h；每克样品干粉中加入裂解液的最佳量为500μL；最优裂解时间为3h.本研究通过多次试验,确定了效果良好的等电点聚焦(IEF)程序参数：Grad 500V,2h；Grad 1000V,1h；Grad 8000V,20000vh；Step 8000V,60000vh；本研究选择pH4-7、长度为24cm的胶条,浓度为12％分离胶分离杨树树皮蛋白,效果良好. 2.通过对杨树树皮健康组织和病斑组织的双向电泳图谱进行分析,共发现54个差异表达的蛋白点,其中有21个是发生质变的差异蛋白点；有17个质变的差异蛋白点为杨树树皮健康组织的蛋白质凝胶图谱所有；剩余的5个质变差异蛋白点为杨树树皮病斑组织的蛋白质图谱所有；有33个是发生量变的差异表达蛋白点,以健康杨树树皮的蛋白质图谱作为对照,病斑组织蛋白质图谱有20个蛋白点的表达量上调,11个蛋白点的表达量下调.3.选择其中的46个差异表达的蛋白点进行质谱鉴定,通过Mascot软件分析和数据库查询结果,确定了这些差异蛋白点的等电点和分子量等基本属性,发现共有22个蛋白点的检测结果呈阳性(得分≥73),共有6差异个蛋白点基本上得到明确的鉴定,其他大多为预测蛋白.这6个差异蛋白点分别是：抗坏血酸过氧化物酶(APX)、热休克蛋白(HSP)、纤维素合成酶、富含亮氨酸重复序列型受体蛋白激酶(LRR-RLK)、树皮储存蛋白和烯醇化酶.通过对这些差异蛋白点功能的分析,发现这些差异蛋白点主要涉及到杨树的防御应答、信号传导及调控、氨基酸代谢、能量代谢、转录等多个生理过程.这些差异蛋白点可能与杨树的抗性有关.
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