種子居于農業生產鏈條的上游,是農業生產中最基本、最重要的生產資料。理想的種子萌發過程是良好的幼苗建成的前提條件。種子萌發過程涉及大量基因表達和復雜的響應外界環境信號的調控機制。探討種子萌發過程的分子調控機制對農業生產具有重要的指導意義。
蛋白質磷酸化作為生物體中常見的可逆的翻譯后修飾類型,廣泛參與到蛋白質定位,構象變化以及信號轉導等生物學過程中。對植物組織的磷酸化蛋白質組學的研究也越來越成為植物蛋白質組學的研究熱點。運用陽離子親和層析技術對酶解后的肽段進行磷酸化肽段的富集,繼而通過質譜鑒定分析生物學過程中蛋白質磷酸化水平的變動,從而尋找到該生物學過程中關鍵調控蛋白。這種磷酸化蛋白組的研究非常利于挖掘生物學過程中復雜調控機制中的關鍵調控元件。
中國科學院植物種質創新與特色農業重點實驗室資源植物繁殖生物學課題組博士研究生韓超在楊平仿研究員指導下,通過與日本國立作物研究所小松節子(Setsuko Komatsu)教授研究團隊合作,利用陽離子親和層析和非標記NanoLC-MS/MS質譜定量技術對水稻種子萌發早期階段胚組織的磷酸化蛋白組進行系統研究,發現了油菜素內酯信號通路相應元件的磷酸化水平顯著變化,并利用外源施加油菜素內酯的方法確認其在水稻種子萌發早期對萌發有明顯的促進作用。
以上實驗項目在中國科學院武漢植物園資源植物繁殖實驗室和日本國立作物研究所大豆生理實驗室聯合完成,項目得到國家自然科學基金(31271805)支持,相關研究成果在國際蛋白質組學權威期刊Journal of Proteome Research上在線發表。
實驗摘要圖
磷酸化蛋白組聚類分析