黄瓜超级子房雌花花冠蛋白质组学研究

• 作 者: 路曼
• 机 构: 河北科技师范学院
• 出 处: 河北科技师范学院
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 黄瓜 超级子房 雌花 延迟开花 双向电泳 蛋白质组学

黄瓜(Cucumis sativus L.)是设施栽培高产高效主要的蔬菜作物。商品瓜“顶花带刺”是黄瓜重要的商品品质和目标性状,黄瓜自交系‘6457’能自然产生超级子房,其因延迟开花4~5天可使商品瓜头顶鲜花。本研究以黄瓜自交系‘6457’为材料,于2014年、2015年春季在日光温室栽培条件下,探究提高超级子房发生率的栽培管理方式,并利用蛋白质组学方法研究超级子房形成原因。这不仅有利于阐明黄瓜花冠延迟开放的调控机制,还有利于推动‘顶花带刺’黄瓜优异新品种选育的进程,具有重要的理论和实践意义。主要研究结果如下:1.黄瓜超级子房诱导方法:采用“大肥大水”、“减少商品瓜负载”、“及时落秧”等栽培管理方式,至少连续八天为晴天,可得到盛果期超级子房发生率高达84.4%。总之,产生超级子房的植株需生长势强,高比例的超级子房发生在叶面积645.5 cm2、茎粗9.4 mm且连续晴天的时期。反之,“适度控肥控水”、“正常采瓜”、“正常落秧”等栽培管理方式,中等偏弱植株生长势,叶面积432.6 cm2、茎粗7.5 mm,可使正常子房发生率高达100%。2.黄瓜雌花花冠蛋白质双向电泳技术体系的建立:以开花当天的黄瓜雌花花冠为试验材料,比较不同蛋白质提取方法、胶条pH梯度、蛋白质上样量、等电聚焦程序等对双向电泳图谱质量的影响。结果表明,利用酚抽提法,使用17 cm pH4~7 IPG胶条和300μg蛋白上样,按照优化后的等电聚焦程序进行等电聚焦,获得了蛋白质点分布均匀、背景清晰、分辨率高、质量高的双向电泳图谱。3.黄瓜超级子房雌花花冠蛋白质组学研究:以黄瓜自交系‘6457’为材料,采用优化后的双向电泳技术结合PDQuest图像分析和基质辅助激光解析电离飞行时间质谱,研究了黄瓜超级子房和正常子房雌花花冠开放过程中的蛋白质组变化。经数据库检索和比对,成功鉴定73个蛋白质点。通过生物信息学分析发现,超级子房的形成与细胞质内磷酸、腺苷、嘌呤核苷酸代谢等生物学过程有关,其中叶绿体光合作用过程中多种酶对超级子房的形成起重要作用,此外还与碳代谢、糖酵解等能量代谢途径有关。丙酮酸脱氢酶、硫辛酰胺脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶可能起到了关键作用,为进一步研究黄瓜超级子房的形成奠定了基础。