种子蛋白质组的研究现状与展望
云南野生稻种子蛋白质组学的初步研究以及贮藏蛋白的分析的开题报告
云南野生稻种子蛋白质组学的初步研究以及贮藏蛋白的分
析的开题报告
一、选题背景与意义
野生稻是稻属中一个重要的种类，一直被认为是稻属的潜在遗传资源，具有极高的生物学和经济学价值。
与普通稻相比，野生稻具有更强的适应性、更丰富的遗传变异、更多样的生物学特性和更大的种质资源。
在云南地区，野生稻资源经过多年的探索和整理，逐步得到了发掘和利用。
但是，为了更好的利用野生稻资源，我们需要探索野生稻的生物学特性和营养价值，为其发掘和利用提供科学依据。
蛋白质是生物体中最重要的一种营养成分，具有重要的生物学意义。
针对云南野生稻的蛋白质组学研究，可以为野生稻资源的养分丰富性和营养价值提供科学依据，推动野生稻的发掘和利用工作。
二、研究内容和研究方法
本文主要研究云南野生稻种子的蛋白质组学特性，并对野生稻贮藏蛋白的特点进行分析。
采用双向电泳分离技术和质谱分析技术，对云南野生稻种子中的蛋白质组成进行深入研究。
然后，通过质谱分析和生物信息学技术，确定主要贮藏蛋白和相关基因，进一步分析不同野生稻种群之间基因表达的差异性、蛋白质组成的差异性以及遗传变异的程度等。
三、预期成果
通过本次研究，预计可以揭示云南野生稻种子的蛋白质组学特性和贮藏蛋白的分布特点，为云南野生稻资源的开发和利用提供科学依据。
同时，可以为其他地区野生稻的研究提供一定的参考和借鉴。
大白菜春化种子的蛋白质组分析
大白菜春化种子的蛋白质组分析
作为一种重要的成花诱导途径,春化作用在大多数冬性或者二年 生植物实现营养生长向生殖生长的转变过程中起着不可进而提前开花。
育种上常利用春化作用来加快大白菜的培育进程,但目前大白菜 种子春化的内在调控机理并不明了。因此,本研究运用iTRAQ技 术研究了大白菜萌发种子在春化过程中的蛋白表达情况,以期为 揭示大白菜种子春化的调控机制提供一定依据。
主要研究内容和结果如下:1.对大白菜双单倍体’FT’萌发种子 进行不同时间春化处理,随着春化天数的增加,大白菜所需抽薹 开花的时间会变短,低温处理25d可有效促进’FT’度过春化。2. 利用iTRAQ技术对大白菜25℃萌发24h种子(Ger),及该种子经4℃ 春化25d的种芽(Ver)和25℃生长60h的种芽(Nor,与Ver种芽等长) 进行蛋白质组分析,共鉴定到4197个蛋白质,其中在Nor-VS-Ver、 Ger-VS-Ver、Ger-VS-Nor中分别鉴定到641、604、644个差异表 达蛋白。
3.对Nor-VS-Ver中差异表达蛋白进行GO和KEGG功能富集分析。 结果表明,发生显著变化的蛋白质主要来源于细胞质和细胞膜且 作为一些蛋白酶或者分子伴侣等在大白菜体内的碳水化合物代 谢,蛋白质代谢、次生物质合成以及逆境响应等生物过程中起重 要作用。
4.对Ger-VS-Ver和Ger-VS-Nor中的差异表达蛋白进行Venn图谱 分析,筛选到329个Ger-VS-Ver特有差异表达蛋白,同样进行功能 富集分析。结果表明,这些蛋白也涉及糖类、蛋白质、氨基酸和 脂类等物质代谢,并且伴随能量代谢和信号转导等过程。
5.采用Western blot技术检测2个GDSL脂肪酶家族蛋白(显著富 集到类胡萝卜素代谢通路)的表达情况,qRT-PCR技术检测12个差 异蛋白对应的基因(植物响应逆境、生长发育、抗氧化等过程相 关)的表达情况,从蛋白水平和转录水平上验证了蛋白质组定量 分析的准确性。6.对相同样品的蛋白质组和已有转录组进行联 合分析,结果表明,差异表达蛋白与差异表达基因之间只有少数 基因被关联到且相关性较低,也暗示着大白菜种子春化过程中蛋 白质的表达存在转录后调控作用。
植物蛋白质组学研究现状及其应用分析
植物蛋白质组学研究现状及其应用分析一、植物蛋白质组学的基本原理蛋白质是生命体中最重要的成分之一，它不仅构成了生命体的重要组成部分，而且也是生命体代谢和信号传递的重要分子。
植物蛋白质组学是一门研究植物系统中蛋白质组成、蛋白质结构和功能以及蛋白质相互作用的学科。
它可以为植物遗传学、分子生物学和生物化学等学科提供重要的支持。
植物蛋白质组学的基本原理是利用高通量技术对植物中的蛋白质组成进行全面研究。
常用的方法包括二维凝胶电泳、液相色谱质谱联用技术、蛋白质芯片和蛋白质相互作用分析等。
通过分离、鉴定和定量植物中的蛋白质，可以深入探究植物的生长发育、应对逆境、信号转导等生物学过程。
二、植物蛋白质组学的研究方法1、二维凝胶电泳二维凝胶电泳是目前应用最广泛的蛋白质组学分离技术之一，它可以将复杂的蛋白质样品在二维空间上进行分离。
通过对样品进行等电聚焦电泳和SDS-PAGE电泳，可以分别对蛋白质进行电荷和分子量分离，从而得到具有直观空间相关性的蛋白质谱图。
二维凝胶电泳已经被广泛应用于植物中蛋白质组成的定量、分离和鉴定研究。
2、液相色谱质谱联用技术液相色谱质谱联用技术是一种高灵敏度、高分辨率的蛋白质定量和鉴定方法。
通过对植物样品进行HPLC分离和质谱检测，可以获得大量的蛋白质信息，同时可以逐一确认蛋白质的氨基酸序列、质量和修饰等重要参数。
现在，液相色谱质谱联用已成为植物蛋白质组学研究的主要技术之一。
3、蛋白质芯片蛋白质芯片是一种高通量的蛋白质定量和鉴定技术。
与DNA芯片类似，蛋白质芯片是通过固相化技术将蛋白质定点固定在晶片上。
通过蛋白质芯片的大规模测定，可以同时研究植物中大量的蛋白质样品，从而对植物中蛋白质结构和功能进行重要的发现。
4、蛋白质相互作用分析蛋白质相互作用是生命体中生物学过程中的一个关键过程。
通过蛋白质相互作用分析，可以揭示生物学过程中许多重要的分子基础。
植物蛋白质组学研究中，蛋白质相互作用分析常选用的方法包括双杂交、表面等离子共振、荧光共振能量转移和质量谱分析等。
种子贮藏蛋白研究及其应用
种子贮藏蛋白研究及其应用种子的贮藏蛋白是种子发育中的一个重要成分。
这些蛋白贮存在植物的种子中，为种子提供养分，从而保证种子的正常生长和发育。
由于种子贮藏蛋白的重要性，人们对其进行各种研究和应用。
本文将介绍种子贮藏蛋白的基本情况、研究进展以及其在农业和医学领域中的应用。
一、种子贮藏蛋白概述种子贮藏蛋白是种子发育的重要成分之一，其组成、含量和分布与物种相关。
贮藏蛋白的质量和数量直接影响着种子的品质和萌发率。
一般来讲，种子贮藏蛋白分为胶体蛋白、谷蛋白、亚麻籽蛋白和花生蛋白等几个大类。
胶体蛋白主要存在于豆类、橄榄、葵花籽和金鱼草等植物中；谷蛋白则主要存在于玉米、大麦、小麦和水稻等谷类植物中；亚麻籽蛋白主要存在于亚麻籽中；花生蛋白则存在于花生种子中。
这些贮藏蛋白均是重要的营养来源，可以提供植物发育所需的氮源和能源。
二、种子贮藏蛋白的研究进展随着生物技术的迅猛发展，种子贮藏蛋白的研究也逐渐加深。
近年来，许多研究人员通过基因工程手段改善贮藏蛋白的质量和数量。
例如，通过转基因技术，科学家可以在植物中引入外源基因，以增加种子贮藏蛋白的产量和质量。
另外，人们还通过对贮藏蛋白基因进行突变筛选和表达研究，来探究其在种子发育和萌发中的作用机制。
除此之外，种子贮藏蛋白研究还涉及到种子基因组的研究。
通过对种子基因组的测序，研究人员可以快速鉴定和筛选出不同物种中的贮藏蛋白相关基因，并深入探究其在种子发育和萌发中的调控机制。
三、种子贮藏蛋白在农业中的应用种子贮藏蛋白在农业领域中具有广泛的应用价值。
首先，在种子储藏方面，人们可以通过改善种子贮藏蛋白的组成和数量，来提高种子的萌发力和生育能力。
其次，在育种上，种子贮藏蛋白可以作为筛选优良品种的指标之一。
通过测定不同品种中贮藏蛋白的含量和质量，研究人员可以选出质量和营养价值更高的品种并进行进一步研究。
此外，种子贮藏蛋白还可以用于人类食品的生产。
豆类、谷类和葵花籽等植物中的贮藏蛋白可用于制作食品和增加人类营养。
小麦蛋白质育种的进展与展望
小麦蛋白质育种的进展与展望的报告，600字
小麦蛋白质育种的进展与展望
小麦是人类主要粮食作物，其蛋白质质量和抗性是小麦生产的重要目标。
近年来小麦蛋白质育种的研究已取得了突破性的进展，为小麦品质提升带来了前所未有的机遇。
小麦蛋白质育种应用精细分子标记辅助选择和分子育种技术。
这些分子技术已在小麦蛋白质育种领域得到广泛应用，包括DNA条形码筛选、SNP分型、QTL定位等。
这些现代的分子
技术对小麦蛋白质水平的测定和改良提供了重要的支持。
此外，基因敲除和基因插入技术也成为小麦蛋白质育种的有力工具。
这些技术能够清楚地表明基因功能，为选育蛋白质高产基因型提供了有效手段。
目前，已有数十个关键基因在小麦蛋白质育种中被成功应用，为研究蛋白质组织型由发育到成熟时水平变化提供重要信息。
未来，小麦蛋白质育种将着眼于更好地控制小麦蛋白质发育和抗性，以满足市场需求。
基因组学技术的发展将为小麦蛋白质育种提供更广阔的空间。
更多的生物信息学工具和分子技术的开发也将在小麦蛋白质育种方面产生积极的影响。
同时，转基因技术也可以通过调节基因组的表达状态，提高蛋白质的质量和品质。
总之，小麦蛋白质育种已经取得许多成功，但也存在很多挑战。
随着分子技术和生物技术的不断发展，我们期待，小麦蛋白质
育种会取得更大的进步，为小麦生产和食品加工带来更多的改善。
蛋白质工程的研究进展及前景展望
蛋白质工程的研究进展及前景展望１蛋白质工程的由来和目标蛋白质工程是在基因工程冲击下应运而生的。
基因工程的研究与开发是以遗传基因，即脱氧核糖核酸为内容的。
这种生物大分子的研究与开发诱发了另一个生物大分子蛋白质的研究与开发。
这就是蛋白质工程的由来。
它是以蛋白质的结构及其功能为基础，通过基因修饰和基因合成对现存蛋白质加以改造，组建成新型蛋白质的现代生物技术。
这种新型蛋白质必须是更符合人类的需要。
因此，有学者称，蛋白质工程是第二代基因工程。
其基本实施目标是运用基因工程的ＤＮＡ重组技术，将克隆后的基因编码加以改造，或者人工组装成新的基因，再将上述基因通过载体引入挑选的宿主系统内进行表达，从而产生符合人类设计需要的“突变型”蛋白质分子。
这种蛋白质分子只有表达了人类需要的性状，才算是实现了蛋白质工程的目标。
２蛋白质工程原理和基本操作２．１分子设计由于基因工程的发展，人们已经可以运用基因重组等理论和方法去设计并制造出预想的各种性能的蛋白质。
这种改变蛋白质的操作可以在蛋白质水平上，也可以在基因水平上。
如基因水平的改变，是在功能基因开发的基础上，对编码蛋白质的基因进行改造，小到可改变一个核苷酸，大到可以加入或消除某一结构的编码序列。
蛋白质水平的改变则主要是对制造出的蛋白质进行加工、修饰，如磷酸化、糖基化等。
蛋白质的化学修饰条件剧烈，无专一性，而基因操作则比较方便，在实施基因操作时，必须预先知道是哪个氨基酸或哪几个氨基酸影响着蛋白质的性状。
就现代生物技术发展水平看，大量新蛋白质通过检测，来确定改变的蛋白质是否具有预期的性状，技术上已是可行的。
２．２定点突变技术目前，在蛋白质工程中最常采用的技术是定点诱变技术，即在特定的位点改变基因上核苷酸的种类，从而达到改变蛋白质性状的目的。
蛋白质工程发展至当代，利用专一改变基因中某个或某些特定核苷酸的技术，可以产生具有工业上和医药上所需性状的蛋白质。
一般来讲对蛋白质所作的改造包括增强酶蛋白的催化能力、稳定性、专一性以及改善酶蛋白质的反应条件等几个方面，已为其大规模的应用创造了条件。
大豆种子蛋白的差异蛋白质组研究
大豆种子蛋白的差异蛋白质组研究蛋白质组是一个基因组表达的所有蛋白质,具体指一个细胞或一个组织的基因组表达的全部蛋白质。
大豆种子富含蛋白质,平均40%。
但目前对这些蛋白的表达、调控以及进化的分子机理仍然不清楚。
因此,本研究利用蛋白质组学方法研究了野生大豆和栽培大豆种子差异蛋白以及栽培大豆不同发育时期种子蛋白的差异,初步结果如下。
应用蛋白质组学方法比较3个野生大豆（Glycine soja）和3个栽培大豆（Glycine max）的种子贮藏蛋白差异。
结果发现,在考马斯亮蓝染色的双向电泳pH4-7的胶上,经过PDQuest图像分析软件平均可检测到550个左右的蛋白点。
进一步分析发现,表达量变化2.5倍以上的点有10个,其中大部分蛋白仅在栽培大豆中检测到。
对这10个蛋白点进行了胶内酶解,用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱测定均得到了肽质量指纹图谱。
搜索大豆UniGene库和NCBI库共鉴定出5个蛋白质,主要是与大豆抗性、抗营养以及种子萌发相关的蛋白,包括大豆血凝素,种子成熟蛋白PM24,糖结合蛋白,胰蛋白酶抑制剂p20以及成熟多肽。
采用相同的办法研究了大豆（Glycine max）N2899种子发育过程中蛋白质的表达差异。
在考染的pH4-7的双向胶上分别检测到不同发育期（15、20、30、40、50DAF 和成熟的干种子）503、486、479、431、322和358个蛋白点。
选取18个蛋白差异点进行质谱鉴定,搜索大豆UniGene库和NCBI库共鉴定出了11个蛋白质,结果表明:在胚胎发育早期,主要是与种子萌发以及细胞生长分裂相关的蛋白（SBP,SBP2,核苷二磷酸激酶,Ⅱ氧化还原酶,烯醇酶,肌动蛋白解聚因子3）积累;在胚胎发育中后期,大豆贮藏蛋白（大豆球蛋白A384亚基,伴大豆球蛋白的β亚基）大量积累,其中PM31是一类小分子的热激蛋白,在种子的成熟中起着重要的作用。
还有一个目前功能不清楚的TS2脱氢酶/还原酶也在中期积累。
水稻蛋白质组研究进展
水稻蛋白质组研究进展摘要：水稻（Oryza sativa L.）是世界上最重要的粮食作物，是人类获得植物蛋白质的主要来源之一。
近年来，水稻蛋白质组学发展异常迅速，取得了非常显著的成绩。
综述了国内外学者对水稻组织器官蛋白质组、亚细胞水平蛋白质组、逆境胁迫下的蛋白质组、激素诱导下的蛋白质组以及水稻突变体蛋白质组的最新研究进展。
关键词：水稻（Oryza sativa L.）；蛋白质组；双向电泳；质谱水稻是世界上最重要的粮食作物之一，为全世界超过2/3的人口提供主食[1]。
水稻的基因组较小，由430M个碱基组成，重复序列少，易于遗传操作且与其他禾谷类作物存在共线性，目前已成为单子叶植物分子生物学研究领域的模式生物[2]。
2002年水稻栽培品种籼稻和粳稻基因组框架图绘制完成，2005年8月，国际水稻基因组测序计划（IRGSP）已经构建了水稻基因组的框架图，完成了水稻基因组95%高通量序列的测序工作[3，4]。
随着基因组研究的进一步深入，人们认识到单纯进行基因组研究已不能完全解释生命现象的本质问题[5]。
水稻从基因组时代步入后基因组时代，注重于功能的研究[6]。
传统的基因组功能研究方法主要有基因表达系统分析、微阵列法、基因芯片等，但这些方法都局限于研究mRNA在组织细胞中的丰度变化。
事实上mRNA受转录调控的局限，并不能完整描绘蛋白水平上的变化[7]。
而蛋白质组是动态的，能通过分离、鉴定和分析细胞、组织或生物体复杂的蛋白混合物来研究目的基因在不同时间是否表达、表达量有无变化、蛋白质不同修饰及亚细胞分布等[8]。
因此蛋白质组学研究对后基因组的发展是不可或缺的。
双向电泳和质谱技术是蛋白质组的核心研究工具[9]。
通过双向电泳获得蛋白质组表达谱或差异蛋白，再通过质谱技术对感兴趣的蛋白点进行鉴定。
通过分析各种蛋白质的结构和功能可以直接研究细胞、组织或生物体在不同生理过程或逆境条件下的变化机制。
目前，水稻蛋白质组学主要集中在对水稻各个组织器官及亚细胞水平基本表达模式的研究，同时水稻环境胁迫应答过程的比较蛋白质组学和水稻突变体、激素诱导的蛋白质组学研究也正在进行并逐步深入。
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质的研 究； 种子发育过程 中蛋 白质组的 变化 ； 种子休 眠和 萌发 的
相 关 蛋 白质 组 的 变化 ； 细 胞 差 异 蛋 白质 组 以及 环 境 因子 对 种 亚
子蛋 白质组 的影响 ， 望了种子蛋白质组的研 究方向。 并展 关键词 ： 种子 ； 白质组 ； 蛋 脱水耐性 ； 休眠与萌发 ；
学研 究 的逐渐深 入 ， 式植 物拟 南芥 、 模 水稻 等全基 因组 序列 的完 成 ， 种子 蛋 白质 的作 用 与 功能 的研 究 有许 对
多重 要发 现 。随 着 Ｅ Ｔ序 列 数 据 的不 断增 加 和 高通 Ｓ
量分 离鉴 定技术 的发展 ， 物 蛋 白质组 学 已成 为 一个 植 活跃 的领 域 。但 是 种 子 蛋 白质 的研 究 还 处 于 起 始 阶 段， 还需要 逐 步深 化 Ｊ 。研 究 发 现 ， 白质 在 控 制 种 蛋
第３卷 １
・
第 ６期
２ １ ６月 ０２年
种
子
（ ｅｄ Ｓｅ ）
Ｖ １３ Ｎ ． Ｍ ｙ ２ １ ｏ． １ ｏ ６ ａ ． 组 的 研 究 现 状 与 展 望
刘 迪 ， 沈海 龙 张 ， 鹏
（． １ 东北林 业大 学林 学 院 ， 黑龙 江 哈尔 滨 １０ ４ ； ２ 延边大 学农 学 院 ， 吉林 延 吉 １３０ ） ５０ ０ ． ３０２ Ｒｅ ｅ ｒｈ Ｐｒｇ ｅ ｓａ ｄ Ｐ ｅ ｉｔ ｎ ｏ ｅ ｄ Ｐ ｏｅ ｍｉｓ ｓ ａｃ ｏ ｒ ｓ ｎ ｒ ｄ ｃｉ ｆＳ ｅ ｒ ｔｏ ｃ ｏ
种子 是植 物重要 的生殖器 官之 一 。被子植 物进 入 生 殖 生长 、 完成 双受精 作 用 以后 发 育成胚 ， 形成新 个 体 的雏形 ， 珠将 发育 为种 子 ， 为新一 代 的起点 。成 熟 胚 成 的种 子从结 构 、 生理 上 已经具备 了传 播 的条件 ， 且 能 并 够 提供 从 幼 苗 长 成 自养 体 的 足 够 养 分 ¨ 。种 子 蛋 白 Ｊ 质 作 为人类 的主要食 物 来 源 之 一被 广 泛 关 注 ， 白质 蛋 在 种 子形成 、 育到 长 成 幼苗 的过 程 中都 起 着 十 分 重 发
动并 在相 继 的复 水后仍 能 够保持存 活 的一种 能力 。
随着种 子各 种组 分结 构 的深 入研 究 ， 在蛋 白质 组 学 上
对 种 子蛋 白的 功能研 究 逐 渐 成 为研 究 的热 点 ， 其 是 尤
寻找 与人们 关 系密切 的种 子 保存 、 眠 和萌 发 相 关 的 休
功能 蛋 白以及组 织和 亚细 胞 的差异蛋 白组 。 蛋 白质 组学 主要 是对 蛋 白质 的组 成成 分 、 工 、 加 表
要方 式 ， 在多数 情况 下 ， 培作 物的 目的是 为 了获得 高 栽 产优 质 的种子 。 因此 ， 种子 蛋 白质 组 的研 究 越 来越 受 到人 们 的广泛关 注 。本文 综述 了近几 年来 种子 蛋 白质
的研究 进 展 ， 从不 同角度 阐述种子 蛋 白质 的研究 状况 ， 并展 望 了种子蛋 白质 组研究 的热 点 和今 后 的发展 。
库 。脱水 是种子 在储 藏 或 环境 胁 迫 中存 在 、 保证 物 种 更好 繁衍 的适应 性 策 略 。因 此 ， 种子 储 藏 特 性 的一 个 主要依 据 就是种 子 的脱 水 耐性 ， 同类 型 的种 子脱 水 不 敏感 性不 同 ， 直接 影 响到种 子储藏 和种 质资 源 的保 存 。 而脱 水耐 陛是指 种子 能 够 忍 受快 速 干 燥 、 止代 谢 活 终
达水 平 、 饰状 态 以及 蛋 白质 之 间 的 相互 作 用 进 行研 修
究， 进而从整体水平上研究蛋 白质的组成和调控的规 律 。 只有这 样 才 能 更 加 完 善 对 生 命 现 象 和 本 质 的掌 握， 了解 生命 活动 的本 质 和 活动 规 律 。 随着 蛋 白质 组
ＬＩ Ｄｉ ，Ｓ Ｕ ＨＥＮ ｉｌ ｎ Ｈａ － ｇ ，Ｚ ｏ ＨＡＮＧ ｅ ｇ Ｐｎ
摘要 ： 随着蛋 白质组学技术的 日趋 成熟， 种子蛋 白质组的研 究正
由定 性 向精 确 定 量 的 方 向发 展 。 该 文 综述 了种 子 蛋 白质 组 的研 究进展 ， 介 绍 了种 子保 存 ， 别是 种 子 脱 水 耐 性 的相 关蛋 白 主要 特
干种 子储藏 的蛋 白都 与脱 水 蛋 白（ ｈｄｉ， Ｈ ｄｙｒ Ｄ Ｎ） ｎ 相关 ， 水 蛋 白受 发 育阶 段 、 Ｂ 脱 Ａ Ａ和脱 水 信 号 的调 节 。 这组蛋 白是 植物 种子发 育后 期贮藏 物质 积 累合成 一类
的胚 胎 晚 期 蛋 白 （ａｅｅ ｂｙ ｇｎｓ —ｂ ｎ ａｔｐｏｅ ， １ ．ｍ ｒｏｅ ｅｉ ａｕ ｄ ｎ ｒｔ ｎ ｔ ｓ ｉ
１ 种 子 保 存 的 相 关 蛋 白质 组研 究
种子作 为植 物种 质 资 源 长期 保 存 的 主体 ， 植 物 对 的繁衍 起 着至关 重要 的作用 。种 子保存 的关 键是 如何 在长 期 的贮 藏 中让 种子 继 续 维持 原 有 的 生 活力 水 平 。
目 前保存植物种质可靠易行 的方式是建立种子的基因
亚 细胞 蛋 白组 中 图分 类 号 ： Ｑ９ ４ ５ ．９ ４ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ： １０ — ７５ ２ １ ）６０ ５ －５ ０ １ ４ ０ （０ ２ ０ － ４０ ０
子形 成和 发育 ， 种子 产量 、 种子成 熟 和萌发 以及种 质鉴
定方 面起 到 了一 定 的作用 。种 子作 为繁育植 物体 的重