分子植物育种
(
网络版
), 2016
年
,
第
14
卷
,
第
1087-1094
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2016, Vol.14, 1087-1094
Copyright © 2016 BioPublisher 1089
他非蛋白物质。第三组
(25
℃处理
50 min
解除低温
停滞
)
种子的蛋白含量较停滞期的种子的蛋白含量
显著升高，达到
3.19%
，说明从种子萌发停滞到解
除萌发停滞的过程中，有新的蛋白合成，可能与种
子低温萌发密切相关。
1.2
独行菜种子萌发低温相关响应蛋白筛选
2-DE
图谱分析表明，三组种子都能检测到约
600
个蛋白质点。与第一、第二组进行比较，从第
三组种子
(
解除低温萌发停滞的种子
)
的
2D
图谱中
筛选显著差异的蛋白质点，共得到
37
个
(
图
1)
，其
中
14
个上调表达，
23
个下调表达。选取表达显著
上调的
6
个蛋白点
(
点
24
、
27
、
28
、
29
、
31
、
32)
做
LC/MS-MS
质谱鉴定。鉴定结果用
MASCOT
在
Swissprot
、
NCBI
数据库进行比对分析，这
6
个蛋
白分别是
1
个分子陪伴蛋白
Cpn60
，
2
个热激蛋白
Hsp17.6I
、
Hsp70B
，
1
个细胞分裂控制蛋白
48
家族
E(Cdc48E)
，和
2
个氧化还原酶
Ш
家族成员过氧化
物酶
12(Per12)
、过氧化物酶
28(Per28)
。分子陪伴
蛋白
Cpn60
作为分子伴侣，参与蛋白的折叠，帮助
相关蛋白发挥相应作用；当受到热激，渗透压休克
或盐胁迫时，
Hsp17.6I
在植物种子发育和萌发过程
中表达，定位于细胞质中，也起到分子伴侣的作用
(Sun et al., 2001)
。短暂热激后，独行菜种子中合成
热激蛋白，以响应环境变化。细胞分裂控制蛋白
48
家族
E
是细胞分裂控制蛋白家族的一员，参与调控
细胞分裂过程，可能参与种子萌发过程中的细胞分
裂和增殖。过氧化物酶
(POD)
与呼吸作用，光合作
用及生长素的氧化等都有关系，其生理活性随植物
生长发育过程的进行而不断变化，可能参与独行菜
种子低温萌发耐受。在后续的实验中，选择有分子
伴侣作用的
Hsp17.6
、过氧化物酶
Per12
、细胞分裂
控制蛋白
Cdc48E
进行表达验证。
1.3
独行菜种子萌发低温相关响应蛋白的表达量与
低温萌发关系的分析
1.3.1 CDC48E
，
PER12
和
HSP17.6
基因在独行菜
种子萌发低温停滞解除前后的表达量分析
为了进一步探讨筛选获得的差异表达蛋白对
独行菜低温萌发停滞解除的作用，本研究选择了
CDC48E
，
PER12
和
HSP17.6
三个基因，比较了它
们在第一、第二组、第三组种子中表达情况。结果
表明，三种基因在第一组、第二组
(
萌发低温停滞前
)
的种子中表达量均极低，而在低温萌发停滞解除后
CDC48E
，
PER12
和
HSP17.6
基因表达量均极显著
上调。说明短时间较高温度刺激可促使
CDC48E
，
PER12
和
HSP17.6
基因的表达，这些基因的表达可
能与独行菜种子解除低温萌发停滞密切相关
(
图
2)
。
图
1
不同萌发状态独行菜种子蛋白
2-DE
图谱比较
注
: A:
未经
4
℃低温层积种子
; B:
萌发低温停滞期种子
; C:
萌发低温停滞解除的种子
Figure 1 Comparision of 2-DE maps of total seed protein
before and after gemination stagnation under low temperature
Note: A: unstratification seeds; B: seeds in germination
stagnation; C: seeds lifted germination stagnation
图
2
解除独行菜种子萌发低温停滞前后
CDC48E, PER12
和
HSP17.6
基因的
qRT-PCR
分析
Figure 2 The genes expression analysis of L
epidium
apetalum
Willd before and after gemination stagnation
under low temperature
