白菜种子贮藏蛋白的聚丙烯酰胺凝胶电泳分析

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种子的贮藏蛋白是种子形成过程中基因表达的产物,是影响种子品质的因素。利用电泳技术分析蔬菜种子的贮藏蛋白以鉴定品种资源已有报道〔1〕。本试验利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)技术,对当前生产上大面积栽培的部分白菜品种种子的贮藏蛋白进行分析,以阐明白菜种子蛋白水平的遗传差异,为白菜的育种及种质资源的利用提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料 试验共用9个白菜品种(表1)。
1.2 蛋白的定量和电泳样品的制备 种子水溶蛋白与醇溶蛋白的提取与定量按照文献〔2〕进行。种子水溶蛋白的提取:各品种分别取10粒种子置研钵中,研磨,去种皮,移入1.5mL离心管,加入0.5mL1×SDS加样缓冲液〔3〕室温浸提24h(小时),于沸水浴中煮沸3min(分),12000r.min-1离心10min(分),取上清液备用。种子醇溶蛋白的提取:各品种分别取10粒种子置研钵中,研磨,去种皮,移入1.5mL离心管,加入0.5mL样品提取液〔4〕,室温浸提24h(小时),于12000r.min-1离心10min(分),取上清液备用。
1.3 蛋白质电泳方法 水溶蛋白的SDS PAGE分析〔3〕:浓缩胶为5%,分离胶为10%,电极缓冲液为Tris-甘氨酸体系,pH8.3,浓缩胶电压150V,分离胶电压300V。醇溶蛋白的酸性丙烯酰胺凝胶电泳(A PAGE)分析〔5〕:凝胶浓度为10%,电极缓冲液为冰醋酸-甘氨酸体系,电压为500V。
1.4 染色方法 水溶蛋白染色按文献〔3〕进行,醇溶蛋白染色按文献〔5〕进行。
1.5 数据分析 所得凝胶在上海天能公司的GIS 2008凝胶成像分析系统拍摄。以Rf值为标记,对谱带结果采用二态编码,以Jaccard法计算距离矩阵,采用DPS软件系统〔6〕,用类平均法绘制聚类图。
2 结果与分析
2.1 白菜种子贮藏蛋白含量分析 9个白菜品种种子水溶蛋白以9号含量最高,1号含量最低。而醇溶蛋白却以2号含量最高,7号含量最低。种子贮藏蛋白总量以2号含量最高,1号含量最低(表2)。

2.2 白菜种子醇溶蛋白图谱分析 9个白菜品种种子的醇溶蛋白共表现出10条谱带(图1 a),其中差异最大的是7号,只表现出3条谱带,Rf值分别为0.49、0.74和0.81;1、2及3号之间表现出的谱带完全相同,共9条带,只缺少Rf值为0.62的条带;4、6及8号的谱带也完全相同,共表现出7条带,缺少Rf值为0.62、0.75和0.77的条带;5号共表现出8条带,缺少Rf值为0.75和0.77的条带,其中Rf值为0.62的条带是该品种所特有的。
2.3 白菜种子水溶蛋白图谱分析 9个白菜品种种子的水溶蛋白共显示出16条电泳谱带(图1 b)。9个白菜种子的水溶蛋白共有的条带有2条,Rf值分别为0.41和0.85。从谱带来看,3号最为特殊,单独具有Rf值为0.47和0.49两条条带;Rf值为0.74的条带也较为特殊,只在7与9号中出现。2号是所有品种中条带最少的一个,只有5条谱带。
2.4 9个白菜品种的聚类分析 9个白菜品种种子蛋白的聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱分析得到原始数据,通过计算Jaccard系数,采用类平均法进行聚类分析,结果如图2所示。四月慢和五月慢聚为一组,两者均属晚春白菜的青梗类型,相似性较高。抗热605与黑叶香青菜聚为一组,两者外形与特性差异都较大,其成组可能与品种的地区性分布有关。以上两组聚在一起后再与来自于江苏的苏州青聚为一组。这5个品种的聚类与芥菜型油菜的聚类结果〔7〕相一致,体现出了品种的地域相关性。其余4个品种各成一组,显示出一定的独立性。

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