花叶木薯变种和木薯栽培种ZM-Seaside叶片光合参数及蛋白组学分析

为研究木薯叶片光合效率对块根产量的影响,本研究利用蛋白质组学方法分析花叶木薯变种(低产种质)和栽培种ZM-Seaside(高产种质)光合作用能力的差异,揭示其鲜薯产量差异原因,为选育高产木薯品种提供基础数据.采用便携式LI-6400光合作用测定仪测定叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Cs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr),表明栽培种ZM-Seaside和花叶木薯变种叶片Cs、Ci和Tr没有显著差异,但ZM-Seaside的Pn显著高于花叶木薯变种;利用Western Blot技术分析叶片蛋白质表达水平,结果显示ZM-Seaside叶片与光合作用相关蛋白质Rubisco、OEC和PRXQ的表达水平显著高于花叶木薯变种;采用苯酚法提取叶片全蛋白质,并进行双向电泳分离,及Delta2D软件确定差异蛋白质点,以花叶木薯为对照,在ZM-Seaside叶片蛋白质双向电泳图谱上得到20个差异蛋白质点,其中上调表达15个,下调表达5个;通过MALDI-TOF-MS鉴定差异蛋白质,结合KEGG数据库将其按照功能进行分类,成功鉴定到其中16个涉及光合作用、碳和能量代谢、分子伴侣、结构蛋白、保护蛋白、解毒和抗氧化及未知功能蛋白质;利用String在线软件构建蛋白质互作网络,推测Ribulose-5-phosphate-3-epimerase和chloroplast latexaldolase-like protein是影响木薯叶片光合效率的关键蛋白质,由于它们的上调表达,对木薯块根产量提高有一定促进作用.