论文部分内容阅读
由于烟草花叶病毒寄主范围广泛,对农业生产尤其是茄科植物危害严重,一直以来都是研究的焦点。科研工作者在基因工程策略和生物源农药防治等方面进行了大量的研究,但至今实际应用效果不佳。理解TMV与寄主之间的互作机制是防治TMV致病的基础。本研究以对TMV耐受性不同的两个品种——豫烟8号与NC 89为材料,采用TMV接种处理(NC89接种TMV 0 h样品用N表示、豫烟8号接种TMV 0 h样品用Y表示、NC 89接种TMV 24h样品用Nd表示、豫烟8号接种TMV 24 h样品用Yd表示),应用iTRAQ技术对4个样品进行差异蛋白质组分析,探讨烟草对TMV耐受性的分子机理,主要研究结果如下:1、对豫烟8号和NC 89接种前后4个样品叶片进行iTRAQ蛋白质组表达谱分析,共鉴定出2125种蛋白,其中Y vs N、Yd vs Y、Nd vs N中分别鉴定出641、842、61 2个差异表达蛋白质。Y vs N、Yd vs Y、Nd vs N三组差异表达蛋白GO功能注释显示,“病毒成分”只存在于N和Y接种TMV后的样品中,表明接种TMV 24 h病毒粒子已转移到与接种叶片相邻的上部叶;病毒诱导分子功能差异变化主要反映在“转录调控”,“分子传递”,“酶调控”;生物途径的差异变化主要反映在“生长”,“运功”,“节律过程”。2、Y vs N、Yd vs Y、Nd vs N三组差异表达蛋白Veen图谱分析显示:豫烟8号接种后表现出的特异蛋白质260个,主要涉及“Epstein-Barr virus infection”,“Carbon fixation in photosynthetic organisms”;NC89接种后表现出的特异蛋白质183个,主要涉及“Ribosome”“Photosynthesis”“Oxidative phosphorylation”;接种后共有的差异蛋白质150个,主要参与“Cysteine and methionine metabolism”“Cyanoamino acid metabolism”“Photosynthesis-antenna proteins”。豫烟8号中有285个蛋白质是接种TMV后诱导发生变化的,主要参与“Epstein-Barr virus infection”,“Methane metabolism”,“Pentose phosphate pathway”;NC89中有132个蛋白质是接种TMV后诱导发生变化的,主要涉及“Ribosome”,“Carbon fixation pathways in prokaryotes”。3、采用Western blotting检测D1蛋白与Hsp 70表达水平变化,并检测了POD和CAT酶活性,验证了iTRAQ数据的准确性。同时挑选6个涉及光合作用和植物防御的差异表达蛋白进行qRT-PCR检测,发现这些差异表达蛋白的mRNA表达水平与我们iTRAQ数据成正相关,暗示着这些差异表达蛋白质的表达调控主要发生在转录水平。综上实验数据分析,豫烟8号对TMV感染的耐受性主要表现在光合系统的损伤程度、抗氧化能力和木质素合成能力及潜在抗性基因的诱导强度方面,为进一步筛选抗性相关特异蛋白质作为标记性状选育新的抗性烤烟新品种奠定理论基础。