武汉植物园构建水稻种子萌发过程胚组织磷酸化代谢调控网络

2014-06-28 | 作者: 中国科学院 | 标签: 武汉植物园

来源:中国科学院

种子居于农业生产链条的上游,是农业生产中最基本、最重要的生产资料,也是人类生存和发展的基础。理想的种子萌发过程是良好的幼苗建成的前提条件。种子萌发过程涉及大量基因表达和复杂的响应外界环境信号的调控机制。探讨种子萌发过程的分子调控机制对农业生产具有重要的指导意义。蛋白质磷酸化作为生物体中常见的可逆的翻译后修饰类型,能够通过调节蛋白质的细胞定位以及结构和功能的变化而广泛参与调节细胞内信号转递以及植物生长发育等生物学过程。因此,对植物组织的磷酸化蛋白质组学的研究也越来越成为植物蛋白组学的研究热点。

中国科学院武汉植物园资源植物繁殖生物学课题组博士研究生韩超在杨平仿研究员指导下,利用磷酸化蛋白特异染料Pro-Q和CBB染色相结合的方法系统研究了在水稻种子萌发过程中胚组织内蛋白质磷酸化修饰的动态变化特点。并利用MALDI-TOF/TOF质谱鉴定技术鉴定了109个磷酸化水平发生变化的蛋白质。通过构建代谢类蛋白质参与的代谢网络系统,表明磷酸化调控参与调控胚组织的淀粉合成,细胞壁合成前体代谢,过氧化氢清除和能量供应等生理过程。该研究为深入揭示水稻种子萌发调控的分子机理提供了重要的理论基础。

以上研究得到国家自然科学基金(31271805)、中国科学院百人计划和中非合作研究项目(SAJC201324)经费支持,相关研究成果在国际植物科学期刊Plant & cell physiology上在线发表。

 论文链接
水稻种子萌发过程中胚组织蛋白质双向电泳Pro-Q染色图
水稻种子萌发过程胚组织磷酸化调控代谢图(红字表示磷酸化水平变化蛋白,绿色字表示稳定磷酸化蛋白)

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