果实成熟衰老过程中蛋白质组学研究进展
某农业大学《植物生理学》考试试卷(782)
某农业大学《植物生理学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（10分，每题5分）1. 衰老的最早信号表现在叶绿体的解体上，但衰老并不是叶绿体启动的。
（）[扬州大学2019研]答案：正确解析：2. 成熟的筛管中没有细胞核，但含有液泡和核糖体。
（）[扬州大学2019研]答案：错误解析：2、名词解释（55分，每题5分）1. 再分化[扬州大学2019研]答案：再分化是指离体培养的植物细胞和组织，可以由脱分化状态再度分化形成另一种或几种类型的细胞、组织、器官，甚至最终再形成完整的植株。
解析：空2. 耐逆性[沈阳农业大学2019研]答案：耐逆性是指植物面对不良环境胁迫时，能够使自身不引起伤害或引起相对较轻的伤害的能力，即具避胁变性或耐胁变性，耐胁变具有两种不同的机理，一种是胁变可逆性，即发生胁迫时，产生一定的胁变，胁迫消除后，能可逆地恢复到原来正常状态。
另一种是胁变修复，即对胁迫引起的损害通过另外的途径修复。
解析：空3. 同化力答案：同化力是指ATP（腺苷三磷酸）和NADPH（还原态烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，还原型辅酶Ⅱ）。
它们是由类囊体反应中产生的含能物质，具有同化C02为有机物的能力，所以被称为同化力。
解析：空4. 乳酸发酵答案：乳酸发酵是指生活细胞在无氧条件下，把葡萄糖分解成为乳酸，同时释放能量的过程。
解析：空5. 自由水[华中农业大学2018研]答案：自由水是指植物体内那些不被胶体颗粒或亲水性物质等组分吸附、可以自由移动的水分。
它直接参与植物的生理活动和生化反应，可以作溶剂、可挥发、结冰。
植物体内自由水多时，生理活动一般较强。
解析：空6. 长日植物[沈阳农业大学2019研]答案：长日照植物是指在一定的发育时期内，每天的光照时间只有大于某一时数（临界日长），并经过一定的天数才能开花的植物。
从作物的源流库理论展望新型育种技术
从作物的源流库理论展望新型育种技术韩霄【摘要】综述了源流库理论的进展，着重描述了维管束作为流的通道不仅能够运输营养物质而且转运不同种类的生物信号。
结合最新的研究进展，针对反向育种中染色体非重组和染色体消除两个重要步骤，展望了利用维管束转运基因沉默信号实现花器官染色体操作的技术，为反向育种技术提供新的思路。
%Crop production is a process of photosynthates transportation from source to sink. The movement of photosynthates in plant vascular bundle could drive the movement of plant signaling molecules, such as hormone, transcription factor, peptides and RNAi. In reverse-breeding programs, two key steps including inhibition of chromosome recombination and selective elimination of chromosome could be manipulates by these signal. Recent advances in identifying these long-distance signals targeting flower tissues can be applied to reverse-breeding technique.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】6页(P34-39)【关键词】源流库;维管束;筛管;反向育种;长距离运输【作者】韩霄【作者单位】中国农业科学院生物技术研究所，北京 100081【正文语种】中文作物生产的基础是利用光合作用合成养分并运输到特定的组织器官进行消耗或者储藏。
9 第9章 植物的成熟与衰老生理-自测题及参考答案
第 9章 植物的成熟与衰老生理自测题：一、名词解释：1. 单性结实2. 天然单性结实3. 刺激性单性结实4. 假单性结实 5 休眠 6. 硬实 7. 后熟8. 层积处理 9.呼吸高峰 10. 跃变型果实 11. 非跃变型果实 12 .衰老 13. 老化 14. 脱落15. 离区与离层 16. 自由基 17. 程序性细胞死亡二、缩写符号翻译:1．LOX 2．PCD 3．GR 4．GPX 5．PME三、填空题:１．种子成熟过程中，脂肪是由______转化来的。
２．风旱不实的种子中蛋白质的相对含量__________。
３．籽粒成熟期ABA的含量______。
４．北方小麦的蛋白质含量比南方的__________。
北方油料种子的含油量比南方的________。
５．温度较低而昼夜温差大时有利于__________脂肪酸的形成。
６．人们认为果实发生呼吸跃变的原因是由于果实中产生______________结果。
７．核果的生长曲线呈__________型。
８．未成熟的柿子之所以有涩味是由于细胞液内含有__________。
９．果实成熟后变甜是由于__________的缘故。
10．用__________破除马铃薯休眠是当前有效的方法。
11． 叶片衰老时， 蛋白质含量下降的原因有两种可能： 一是蛋白质_____________； 二是蛋白质_____________。
12．叶片衰老过程中，光合作用和呼吸作用都__________。
13．一般来说，细胞分裂素可__________叶片衰老，而脱落酸可_____________叶片衰老。
14．叶片和花、果的脱落都是由于______________细胞分离的结果。
15．种子成熟时，累积的磷化合物主要是______。
16．油料种子成熟时，油脂的形成有两个特点：__________________；__________________。
17． 小麦种子成熟过程中， 植物激素最高含量出现顺序是： __________、 __________、 __________、 __________。
6个香蕉品种果实后熟过程中品质的变化规律比较
热带作物学报2021, 42(10): 2993 3000 Chinese Journal of Tropical Crops收稿日期 2020-12-28；修回日期 2021-02-24基金项目 国家现代农业技术体系广西香蕉创新团队南宁试验站（No. nycytxgxcxtd-16-04）；财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系建设专项（No. CARS-31-17）；广西创新驱动发展专项（桂科AA18118028-4；桂科AA18118028-8)。
作者简介 黄俊豪（1996—），男，硕士研究生，研究方向：园艺植物栽培生理与生化。
*通信作者（Corresponding author ）：邓英毅（DENG Yingyi ），E-mail ：******************；李 峰（LI Feng ），E-mail ：***************。
6个香蕉品种果实后熟过程中品质的变化规律比较黄俊豪，段承煜，邓英毅*，李 峰*，冯 斗，屈 啸广西大学农学院，广西南宁 530004摘 要：为了解广西香蕉品种资源，以‘桂蕉6号’‘中蕉3号’‘中蕉4号’‘中蕉6号’‘巴西蕉’和‘南天黄’6个香蕉品种为试验材料，比较其后熟过程中品质的变化规律。
结果表明：在后熟过程中，6个香蕉品种的色差a *值、可溶性固形物、还原糖和总淀粉酶活性呈逐渐上升趋势，色差L *值、可滴定酸和α-淀粉酶活性呈先上升后下降的趋势，淀粉含量呈逐渐下降趋势，色差b *和C *值呈波动上升；‘巴西蕉’‘南天黄’和‘中蕉6号’的可溶性糖和维生素C 含量逐渐上升至平缓，而‘中蕉3号’和‘中蕉4号’的可溶性糖和维生素C 及‘巴西蕉’的可溶性蛋白质先上升至黄熟期后下降，‘桂蕉6号’‘中蕉3号’‘中蕉4号’‘中蕉6号’和‘南天黄’的可溶性蛋白质含量逐渐上升；在黄熟期时，‘中蕉4号’的果皮厚和果指弯曲度最大，‘桂蕉6号’的可食率、果指长度、色差a *值和还原糖含量最大，‘巴西蕉’的果指重、果皮重、可滴定酸、可溶性固形物和可溶性糖含量最大。
黄酮类化合物生物学活性研究进展
黄酮类化合物生物学活性研究进展黄酮类化合物是一类天然产物，具有多种生物活性，如抗氧化、抗炎、抗肿瘤等。
近年来，随着人们对黄酮类化合物研究的深入，其潜在的生物学活性及作用机制逐渐被揭示。
本文将综述黄酮类化合物生物学活性的研究现状、常用研究方法及未来展望，以期为相关研究提供参考。
黄酮类化合物是一类广泛存在于植物、水果和蔬菜中的天然产物，主要分为黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、二氢黄酮醇等几类。
这些化合物具有多种生物活性，如抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗菌等，被广泛应用于保健品、药品和化妆品等领域。
抗氧化活性：黄酮类化合物具有强大的抗氧化作用，可有效清除体内的自由基，减缓衰老过程。
研究还发现，黄酮类化合物对某些慢性病如癌症、心血管疾病等具有一定的预防作用。
抗炎活性：黄酮类化合物具有抗炎作用，可有效缓解炎症反应，减轻疼痛。
研究显示，黄酮类化合物可通过抑制炎症介质释放、抗氧化等途径发挥抗炎作用。
抗肿瘤活性：黄酮类化合物具有抗肿瘤作用，可抑制肿瘤细胞的生长和分化。
研究表明，黄酮类化合物可通过调节细胞周期、诱导细胞凋亡等方式发挥抗肿瘤作用。
其他生物活性：黄酮类化合物还具有抗菌、抗病毒、抗过敏等生物活性，可有效预防和治疗相关疾病。
然而，目前对黄酮类化合物生物学活性的研究还存在一些问题。
由于黄酮类化合物的化学结构多样，其生物学活性的发挥可能受到多种因素的影响，如物种、剂量、作用时间等。
因此，需要进一步深入研究不同因素对黄酮类化合物生物学活性的影响。
目前对黄酮类化合物的作用机制研究尚不透彻，需要加强对其作用机理的研究，以便为相关疾病的预防和治疗提供理论依据。
由于黄酮类化合物的提取和纯化过程较为复杂，目前的研究多集中于体外实验和动物模型，对人体的临床研究相对较少。
因此，未来需要在加强基础研究的同时，推动相关药物的开发和临床试验研究。
基因克隆技术：通过基因克隆技术，可以了解黄酮类化合物对相关基因表达的影响，进一步揭示其生物学活性的作用机制。
柚果实生长发育过程中汁胞粒化研究进展
柚果实生长发育过程中汁胞粒化研究进展吴嘉玲;潘东明【摘要】In this paper,morphology and anatomy,biological characteristics,mineral nutrition,hormones,active oxygen metabolism, cell wall metabolism and other aspects of the previous studies with respect to this problem are reviewed ,and the future research di-rections are forecast to provide a theoretical basis and ideas for the coming investigation of juice sac granulation .%从形态解剖学、生物学特性、矿质营养、激素、活性氧代谢和细胞壁代谢等方面对柚果实生长发育过程中汁胞粒化研究进行总结回顾，并对今后的研究方向进行展望，以期为柚果实汁胞粒化的后续研究提供参考。
【期刊名称】《福建林业科技》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P247-250)【关键词】柚;汁胞粒化;活性氧;细胞壁;木质素【作者】吴嘉玲;潘东明【作者单位】福建农林大学园艺学院，福建福州350002; 福建农林大学园艺产品贮运保鲜研究所，福建福州350002;福建农林大学园艺学院，福建福州350002; 福建农林大学园艺产品贮运保鲜研究所，福建福州350002【正文语种】中文【中图分类】S666.3柚(Citrus maxima (Burm.)Merr.)为亚热带常绿乔木果树，果实硕大，风味清香独特，维生素C含量居柑橘类之冠，是重要的特色柑橘果品之一，柚果提取物具有抗氧化、抑菌等作用。
我国柚类品种繁多，栽培面积居世界第一，产量世界第二[1-3]。
果实后熟衰老研究进展
３４ ０ ） ６ ０ ０
植 物 在 长 期 进 化 和 适 应环 境 的基 础 上 有 选 择 性 地 使 某 些 细 胞 、 组 离 脂 肪 酸 ， 肪 酸组 分 中 的 不 饱 和 脂 肪酸 发 生 过 氧 化 作 用 ， 生 氢 过 脂 产 织 和器 官 有 序 死 亡 ， 其生 长 发 育 生 存 的 一 个 主 要 特 征 。 因 为 植 物 体 氧 化 物 和游 离 自由基 。 些 脂 质 氢 过 氧 化 物 和 自由基 进 一 步 毒害 细 胞 是 这 自身 起始 和 执行 死 亡 过 程 ．故 广 义 上 称 之 为 程 序 化 死 亡 （ｒｇａ ｍｅ 膜 系 统 、蛋 白质 和 Ｄ Ａ．导致 了 细胞 膜 功 能 的 丧 失 和 细 胞 的 降 解 死 Ｐｏｒｍ ｄ Ｎ
的 研 究进 展 情 况 作 一 简 要 综 述 。
我 活 化 ， 衰 老 过 程 膜 磷 脂 的 逐 步 降 解 ， 是 Ｌ Ｘ 底 物游 离脂 肪 酸 的 而 则 Ｏ
主要 来 源 。
１ 抗 氧化 酶 （ 护酶 ） 研 究进 展 保 系
２２ 脂 氧 合 酶 与 果 实成 熟 衰老 的关 系 研 究 ． 陈 昆 松 等 的研 究 表 明番 茄 果 实 从绿 熟 到转 红 期 的成 熟 进 程 中 ， 伴 生 物 自 由基 是 生 物 体 自身 代 谢 产 生 的一 类 物 质 ，主要 是 指 活 性 Ｏ 外 Ｏ 加 氧 。 英 国 的 Ｈａｍ ｎ在 １５ ｒａ ９６年 最 早 提 出 自 由基 理论 ， 为 机 体 内过 多 随 有 Ｌ Ｘ 活 性 增 加 ， 源 Ｌ Ｘ 处 理 可 增 加 果 实 组 织 的 电 导 率 。 速 认 Ｏ 苹果 果 积 累 的 自 由基 ， 攻 击 生 命 大 分 子 造 成 组 织 细 胞 损 伤 ． 速 机 体 的衰 果 实 成 熟 衰 老 。外 源 乙 烯 处 理 可促 使 番 茄 果 实 Ｌ Ｘ活 性 增 加 ， 会 加 Ｌ Ｘ Ｃ 老 过 程 并诱 发疾 病 ， 生 命 力 旺 盛 的 机体 中 还 同 时存 在 清 除这 些 自由 实 贮 藏 过 程 ，Ｏ 活 性 的 增 加 分 别 与 Ａ Ｃ 的积 累 和 乙 烯 的 生 成 呈 正 在 ＬＸ 并诱 导 了 乙烯 的 生 成 。 猴桃 果 猕 基 的多 种 途 径 ， 自由基 数 量 维 持 在 正 常 水 平 ， 种 自 由基 的 产 生 和 相 关 关 系 ，Ｏ 启 动 了苹 果 果 实 成 熟 ， 使 这 清 除 处 于 动 态 平衡 之 中 。 氧 化 酶 系 是 机 体 自由基 清 除 系 统 中 重要 的 实 采 后 软 化 有 两 个 明 显 的 阶 段 ，即 软 化 启 动 阶段 和 快 速 软 化 阶 段 ， 抗 Ｏ 组 成 部 分 。 目前 已 知 的 与 自由 基 清 除 有 关 的 酶 主 要 有 ：Ｏ Ｐ Ｄ、 Ｌ Ｘ启 动 的 细 胞 膜 脂过 氧化 作 用 与果 实 软化 的启 动 有 关 ，而 Ｌ Ｘ 的 Ｓ Ｄ、Ｏ Ｏ
葡萄浆果的生长发育及相关组学研究概况
图 １ 葡 萄 浆果 解 剖 构 造 示 意 图 （ 用得 ￣Ｋ ｎ ｅｙ 授 的 同意 ） 引 ＇ ｅｎ ｄ 教 ］
等 （ １ 图 ）。当今 发 育生物 学 的发
葡 萄 是继 拟 南 芥 、水 稻 和 杨 展要 求 我们 对 葡 萄 器 官 与组 织 的
生 产效 益 与果 实 品 质 的提 高都 依 树 之后 完 成全 基 因测 序的 第４ 开 结构 有 更全 面 细 致 的 认 识 ，这 不 种
］ 赖于 对 不 同 品 种 生长 条 件 的 改 良 花 植 物 。 葡 萄 基 因组 测 序 的 完 仅 为 葡 萄果 实 发 育 的研 究 提 供 重 以 及管 理 水 平 的 改进 。随 着 经济 成 不 仅 为 鉴定 葡 萄 重 要 性 状 相 关 要 基 础 ，而 且 为葡 萄 栽 培 管 理 提 发 展 与技 术投 入 的增 加 ，如 今 这 基 因和 研 究 其 功 能 提 供 重 要 序 列 供 更 好的科 学 参考 。
学 、基 因组 学、蛋 白组 学以及 代谢 组 学 的 发展 ，为 最终 更好 地进 行 葡萄遗 传 改 良以及 生 长发 育 的调控提 供
重要理 论 与工作 基 础 。 为更好 地 了解 有 关 葡萄 浆果 的相 关研 究进 展 ，本文针 对 葡萄 浆果 的构造 和 生 长 发育 以及有 关基 因组 学 与蛋 白组 学研 究的 情况进 行 了 简要 介 绍 。 关键 词 ：葡 萄 ；浆果 ；生 长发育 ；相 关组 学
最新的科学研究成果揭示：如何延缓衰老过程
最新的科学研究成果揭示：如何延缓衰老过程1. 引言1.1 概述:衰老是一个不可避免的生物学过程，会导致机体功能逐渐下降和疾病风险增加。
人类长久以来一直希望可以找到延缓衰老的方法，以提高生命质量和寿命。
近年来，随着科学技术的不断进步和深入研究，越来越多的科学家们投入到探索如何延缓衰老过程的研究中。
他们运用细胞层面、分子机制探索以及功能性试验等多个角度进行研究，取得了许多令人振奋的成果。
本文旨在总结最新的科学研究成果，并探讨如何延缓衰老过程对个体健康和社会发展所带来的影响。
通过深入分析现有科学研究方法及其进展，我们将介绍目前传统饮食调整、营养补充方案、运动锻炼及体能训练策略、心理情绪调节与社交互动建议等实践应用对延缓衰老所起到的作用，并评估其未来发展趋势。
1.2 背景:衰老是一个复杂的生物学过程，包括遗传因素、环境因素和生活方式等多种影响。
随着人口老龄化问题的日益突出，延缓衰老过程已成为全球范围内研究关注的重点领域。
目前，许多疾病和健康问题都与衰老过程有关。
例如，心血管疾病、癌症、阿尔茨海默氏病等在老年人中发病率显著增加。
而延缓衰老可能有助于减少这些慢性疾病的风险，并提高生命质量。
1.3 目的:本文旨在探讨最新科学研究成果，以揭示如何延缓衰老过程。
通过了解细胞层面的变化、分子机制以及功能性试验验证等方面的进展，我们可以更好地理解衰老这一复杂过程，并寻找实践应用方面的解决方案。
通过针对饮食调整和营养补充方案、运动锻炼与体能训练策略以及心理情绪调节与社交互动建议等方面的研究，我们将评估这些方法在延缓衰老中的作用和前景，并展望未来发展趋势。
最终，我们希望为个人和社会提供有效的指导，以实现健康、长寿和幸福的生活。
2. 衰老过程及影响因素2.1 发生过程:衰老是一个自然、不可逆转的过程，随着时间的推移，人体组织和器官逐渐失去其功能和能力。
衰老是多种因素导致的复杂生物学过程，包括遗传因素、环境因素和生活方式等。
果蔬论文.doc
果蔬成熟衰老生理研究现状及化学调控与发展趋势摘要：植物衰老是受内外因素控制的细胞有序降解并最终导致死亡的过程,衰老期间会出现与正常生长阶段不同的生理生化变化。
植物衰老引起的各种功能的下降极大地限制了作物产量潜力的发挥,种子贮存过程中的衰变、逆境条件下植株的早衰、果蔬采后贮藏衰老导致货架寿命的缩短等均会造成极大的经济损失。
研究植物衰老的生理机制及其调控具有十分重要的意义。
综述了有关植物衰老时生理生化变化方面的近期研究进展,以利于人们对植物衰老生理的更深入的了解。
关键词：果蔬成熟衰老、生理变化、化学调控、植物激素作用Fruit mature aging physiological and research status anddevelopment trend of chemical controlInstructor: zhanghui Name: qujing Abstract：Plant senescence is a programmed cell degradation and death process ultimately controlled by internal and external factors.During senescence of plant,the changes in physiology and biochemistry are different from that of the normal growth stage.Decline in many functions triggered by senescence restrict yield potential of crops extremely.Senescence of stored seed,premature senescence of plant in stress and shorten of shelf life lead by harvest senescence of fruit and vegetable will result in enormous economic loss.It is very important to study the physiological mechanism and regulation of plant senescence.The recent advances in studies on physiological and biochemical changes during plant senescence were summarized.It will help to know more clearly the physiology of plant senescence.Key words:Fruit mature aging、Physiological changes、Chemical control、Plant hormones前言：新鲜果蔬富含多种维生素、丰富的无机盐、膳食纤维以及其他许多有机成分，在膳食中具有重要位置，是人们日常生活中不可或缺的食品。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
植物生理学报 Plant Physiology Journal 2011, 47 (9): 861~871861收稿 2011-06-30 修定 2011-08-12资助 国家科技人员服务企业行动项目(2009GJC10010)、江苏省研究生培养创新工程(CXZZ11-0658)和江苏高校优势学科建设工程项目(PADA)。
* 通讯作者(E-mail: yuzhi88@; Tel: 025-********)。
果实成熟衰老过程中蛋白质组学研究进展张丽, 罗海波, 姜丽, 蒋娟, 傅淋然, 郁志芳*南京农业大学食品科技学院, 南京210095摘要: 蛋白质组学已开始应用于果实成熟衰老研究, 以明确蛋白差异表达与成熟衰老的关系和深入揭示果实成熟衰老过程的分子机制。
本文综述了蛋白质组学在果实成熟衰老研究中的重要性、果实样品蛋白的提取制备方法, 重点介绍了蛋白质组学在果实成熟衰老机制、果实抗病性机制、冷害机制以及采后处理对果实成熟调控研究中的应用, 分析了蛋白质组学在果实成熟衰老研究中存在的不足, 提出了今后研究的方向。
关键词: 蛋白质组学; 果实; 成熟; 衰老; 进展Advances in Proteomics Related to Fruit Ripening and SenescenceZHANG Li, LUO Hai-Bo, JIANG Li, JIANG Juan, FU Lin-Ran, YU Zhi-Fang *College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, ChinaAbstract: Proteomics technique has already been used in fruit to investigate the changes in protein expression pro fi les during ripening and senescence and to unravel the molecular mechanisms involved in these processes. Here we review the application of proteomics in the analysis of fruit ripening and senescence, and the methods used for extracting the proteins from fruits. Particular attention was paid to the application of proteomics in study of fruit ripening and senescence, disease resistance, and chilling injury. The shortcoming for proteomics technique and the future directions are also discussed.Key words: proteomics; fruit; ripening; senescence; advance 随着众多植物物种基因组测序工作的完成, 植物生物学的研究进入到了后基因组时代, 其中最重要的手段之一是蛋白质组学的研究(Ganesh 等2005)。
蛋白质组学主要以分离技术和生物质谱技术为支撑平台, 生物信息学为桥梁, 对蛋白质表达进行研究分析(Rose 等2004)。
与基因组学一样, 蛋白质组学可以系统地研究植物体的生理生化变化, 动态描述蛋白质水平的表达差异, 并鉴定出与其生理生化变化相关的蛋白或基因, 以分析植物不同生长时期、不同环境条件对生命过程的影响, 从蛋白水平上解释植物各种生理过程的分子机理(Jorrín-Novo 等2009)。
果实的成熟衰老是个复杂的生理过程, 涉及细胞壁的修饰、淀粉向糖的转化、色素的合成、芳香物质的积累和多酚类物质及抗氧化系统的变化等(Ziosi 等2003), 这些过程不仅受到如基因表达、生长发育阶段和激素调控等因素的调控, 还受到果实采后处理方法、贮藏条件和时间等的调节。
对于果实成熟衰老的分子机理, 国内外的研究者们在基因表达、生理生化方面进行了大量的研究, 但是果实成熟衰老过程中蛋白质表达的研究刚刚起步。
果实成熟、衰老相关基因表达、蛋白质表达和生理生化的关系及研究归纳如图1。
近年来, 随着蛋白分离技术的改进和肽序列标签(peptide sequence tags, EST)的快速发展, 蛋白质组学在果实成熟衰老研究中的应用有了很大进展。
Palma 等(2011)认为在果实成熟衰老的研究中将蛋白质组学与上游的基因组学、转录组学和下游的代谢组学、表型组学相结合, 可以更加系统地阐述果实的生理代谢过程。
利用蛋白质组学可以研究与成熟衰老相关的功能性蛋白或者基因的变化, 为果实成熟衰老过程中各个生理生化过程分子机理的研究提供全新的技术方法和证据。
本文对蛋白质组学在果实成熟衰老研究中的应用方法、研究内容和进展进行了综述, 并提出存在的问题和今后的发展趋势。
植物生理学报8621 果实样品蛋白质的提取制备虽然蛋白质分离技术不断更新, 但是双向电泳技术仍是目前最重要的蛋白质分离手段。
蛋白质的提取和制备是双向电泳技术的关键, 果实中蛋白质含量相对较低, 并且含有大量干扰性物质, 如色素、淀粉、多酚、多聚糖、单宁和有机酸类等(Palma等2011), 故果实蛋白质的提取是个难点, 而且不同果实的组成成分以及果实特性不同, 适用的方法也有差异。
目前, 适用于双向电泳的果实蛋白质提取方法主要有3种, 即TCA/丙酮法、改良TCA/丙酮法和酚抽法(图2)。
三氯乙酸(trifluoroacetic acid, TCA)和丙酮都是有效的蛋白沉淀剂, 两者通常结合使用以除去内源性的大分子、代谢物和磷脂等, 方法较简便, TCA/丙酮法作为经典的植物蛋白提取方法, 适用于一些果实蛋白质的提取。
王一鸣等(2007)利用TCA/丙酮法提取桃果实硬核期中果皮的蛋白得到了纯度较高的蛋白; 钟凤林(2009)利用TCA/丙酮法提取琯溪蜜柚果实汁胞的蛋白质; 张鹏(2009)优化了TCA/丙酮法提取黄瓜果实蛋白质的方法, 使图1 果实成熟衰老在基因表达、蛋白表达和生理生化方面的研究Fig.1 The study of gene expression, protein expression and physiology and biochemistry in fruit ripening and senescence图2 三种提取果实蛋白质的方法与步骤Fig.2 Three protocols of fruit protein extraction张丽等: 果实成熟衰老过程中蛋白质组学研究进展863用MM301细胞破碎仪30 Hz研磨3 min, 研磨过程中不加入PVP, 并且确定了用丙酮溶液反复清洗蛋白质沉淀的最佳次数为7次。
但对于干扰物质较多的样品, TCA/丙酮法得到的蛋白纯度较低, 提取效果较差, 因此在在蛋白提取过程中加入EGTA和Triton X-100等除盐试剂以及DTT和PMSF等保持蛋白稳定性的试剂, 然后再用TCA/丙酮沉淀, 可以得到较好的效果。
酚抽法是先将蛋白抽提到以缓冲液饱和的苯酚中, 再用乙酸铵-甲醇溶液沉淀, 此法可以有效地除去如酚类、糖类和色素等大量的干扰物质, 此方法相对较为繁琐和费时, 但在果实蛋白质提取过程中的应用较多(表1)。
Abdi等(2002)利用酚抽法(水饱和酚)提取了油桃、桃和李果实中的蛋白质, 得到了质量较高的双向电泳图谱。
Vincent等(2006)比较了酚抽法和TCA/丙酮法提取葡萄果实蛋白质的效果, 发现酚抽法虽然费时, 但是能得到分辨率较高的双向电泳图谱。
Muccilli等(2009)提取柑橘果实的蛋白质研究表明, 酚抽法提取得到的蛋白质纯度较高, 只需要TCA/丙酮法蛋白20%用量就可以得到清晰的电泳图谱。
王清等(2009)对酚抽法的提取缓冲液配方进行了改进, 增加了缓冲液中蔗糖的浓度, 由原先的250 mmol·L-1变为1.05 mol·L-1, 改进后的配方使得酚相由原先在下层变为上层, 回收酚相更加简便; 他们利用这3种蛋白提取方法分别提取芒果、桃、樱桃和苹果等果实的蛋白质, 结果发现对于桃、苹果和芒果, 虽然改良TCA/丙酮法和酚抽法都能获得质量较高的双向电泳图谱且两者差异不显著, 但电泳图谱中的蛋白点数都显著高于TCA/丙酮法; 以甜樱桃为试表1 果实成熟衰老中蛋白质组学的应用方法及研究内容Table 1 The protocols and research fields of proteomics in fruit ripening and senescence研究领域果实种类部位蛋白提取方法分离方法鉴定方法参考文献果实成熟番茄果肉酚抽法2-DE MALDI-TOF-MS和 Rocco等2006µLC-ESI-IT-MS/MS番茄果肉酚抽法2-DE MALDI-TOF和 Faurobert等2007LC-ESI-MS/MS柑橘果肉酚抽法2-DE 毛细管RP-HPLC/ Muccilli等2009nESI-MSMS桃果肉酚抽法2-DE LC-ESI-MS/MS Prinsi等2011苹果果肉酚抽法2-DE MALDI-TOF-MS和 Guarino等2007µLC-ESI-IT-MS/MS草莓果肉酚抽法DIGE MALDI-MS/MS Alm等2007草莓果肉酚抽法DIGE nLC-ESI-IT-MS/MS Bianco等2009桃、李和油桃果肉酚抽法2-DE Edman降解Abdi等2002柑橘果肉酚抽法2-DE LC-MS/MS Katz等2007葡萄细胞壁酚抽法2-DE LC-ESI-MS/MS Negri等2008b葡萄果皮酚抽法2-DE nLC-MS/MS Deytieux等2007柠檬果皮多步提取法2-DE LC-ESI-MS/MS Pignataro等2010葡萄果皮酚抽法2-DE LC-ESI-MS/MS Negri等2008a葡萄质膜两项分配法2-DE MALDI-TOF-MS Zhang等2008番茄色素细胞酚抽法2-DE ESI-MS/MS Barsan等2010苹果线粒体酚抽+梯度离心2-DE ESI-MS/MS Qin等2009果实抗病性桃果肉酚抽法2-DE ESI-Q-TOF–MS/MSChan等2007甜樱桃果肉酚抽法2-DE MALDI-Q-TOF产祝龙2006青霉菌细胞内外改良TCA/丙酮法2-DE ESI-Q-TOF-MS/MSQin等2007 冬枣果肉酚抽法2-DE ESI-Q-TOF-MS/MSWang等2009采后处理桃果肉酚抽法DIGE MALDI-TOF-TOF Lara等2009桃果肉酚抽法2-DE MALDI-TOF-TOF Zhang等2011柑橘果肉果肉和果皮2-DE RPLC-ESI-IT-MS/MSShi等2008果实冷害桃果肉酚抽法2-DE ESI-Q-TOF-MS/MS Zhang等2010桃果肉酚抽法DIGE LC-MS/MS Nilo等2010桃果肉酚抽法2-DE LC-MS-MS Obenland等2008番茄果肉酚抽法2-DE LC-MS-MS Page等2010植物生理学报864材进行的研究显示, 用酚抽法提取蛋白质所获得的图谱质量好, 而TCA/丙酮法和改良TCA/丙酮法效果都较差。