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分子植物育种
(
网络版
)
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online)
1050
根的影响,同时用
2-DIGE
iTRAQ
技术对芥菜根
进行蛋白质组学定量实验,结果显示硫同化、氧化
平衡和异生物质解毒等相关蛋白含量升高,蛋白合
成等蛋白含量下降。虽然两种不同的方法鉴定的蛋
白质种类不一样,但是相关功能很类似。
Fan
(2011)
为了解黄龙病对甜橙的影响,利用
iTRAQ
技术比较对照组、感病品种、抗病品种的蛋
白变化情况,总共鉴定出了
686
个蛋白,其中与对
照相比,感病品种有
20
个差异蛋白,抗病品种有
10
个差异蛋白,与胁迫相关的蛋白含量提高。此实
验结果中鉴定出的差异蛋白相对较少,除了与蛋白
本身的变化差异小有关系外,与物种的蛋白数据库
的建立完善程度也有很大关系。
Marsh
(2010)
利用
iTRAQ
技术比较葡萄在被
白粉病侵染不同时间
(0, 24 h, 36 h, 48 h, 72 h)
后叶
片的蛋白质组学定量变化,鉴定出了
63
个差异蛋
白,通过功能分类,这些蛋白与光合作用、代谢、
疾病防御、蛋白质合成等相关,表明了葡萄在受疾
病侵害时有一定的防御措施。
Wei
(2009)
iTRAQ
技术比较了水稻在受褐
飞虱取食后的叶片蛋白质表达量的变化,通过比较
鉴定出了
3
JA
合成蛋白,
7
个氧胁迫应答蛋白、
3
个蛋白激酶等总共
37
个差异蛋白。
Shingaki-Wells
(2011)
也用
iTRAQ
技术比较
了水稻和小麦胚芽鞘在缺氧条件下蛋白质表达情
况,结果表明耐缺氧的水稻胚芽鞘能很快的对缺氧
环境作出反应,蛋白质合成和代谢水平都有了很快
的变化,与蛋白翻译、抗氧化防御等相关的蛋白含
量都增加了,丝氨酸、甘氨酸、丙氨酸等与氨基酸
的积累也增加,而不耐缺氧的小麦变化相对就比较
小。同时发现,通过外部施加丝氨酸、甘氨酸、丙
氨酸等缺氧下积累的氨基酸,不耐缺氧的小麦的耐
性也有所提高,说明这些物质的合成有利于提高耐
缺氧力。
Han
(2010)
为了研究从花粉粒转化成花粉管
的作用机理,通过对百合的花粉粒和花粉管进行双
水相分区技术获得质膜蛋白,并结合
iTRAQ
技术
鉴定了
223
个质膜相关蛋白。结果显示超过
68%
蛋白与跨膜区和脂质相关,信号转导、膜交易和运
输相关蛋白占主要作用。还发现了网格蛋白吞食途
径中的很多蛋白种类。
5 iTRAQ
技术应用前景及展望
随着基因组计划的完成,基因组学的不断完
善,蛋白质组学也已成为当今生命科学研究的一个
重点。
iTRAQ
技术作为最近兴起的一种蛋白定量技
术,因其精确度高、重复性好、能鉴定低丰度蛋白
等特点,已经在医学、动物学、微生物学等研究中
有了较多的应用,相比而言,目前在植物上的应用
还比较少,除了几种模式植物的数据库比较全外,
其他种类的数据库还很欠缺,在很大程度上阻碍了
蛋白质组学的研究。而且目前利用
iTRAQ
技术主
要是研究植物在逆境条件下蛋白表达量的变化,在
提高观赏性等方面的蛋白质组学研究还没有见报
导,如不同花色、花型、株高、叶色、不同表现型
等相关的差异蛋白,在提高果实产量、果实含糖量
等方面均还未涉及。因此随着基因组和植物蛋白数
据库的不断完善,
iTRAQ
技术在植物中的应用会有
更多空间。
作者贡献
张杨是本综述的执行人,负责相关资料的收集与整理,
并完成论文初稿的写作;孙明是项目的构思者及负责人,指
导论文的写作与修改。全体作者都阅读并同意最终的文本。
致谢
本 研 究 由 重 要 花 卉 种 质 资 源 发 掘 与 创 新 利 用
(2013BAD01B07)
和中央高校基本科研业务费专项资金
(YX2011-32)
资助。感谢两位匿名的同行评审人的评审建议
和修改建议。
参考文献
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http://dx.doi.org/10.1111/j.1399-3054.2011.01502.x
PMid:21838733
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iTRAQ analysis reveals mechanisms of growth defects
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