水稻草状矮化病毒侵染寄主水稻差异表达蛋白的鉴定和分析

摘要：

【目的】对水稻草状矮化病毒（Rice grassy stunt virus，RGSV）侵染寄主水稻后其叶片的差异表达蛋白进行筛选、鉴定和生物信息学分析，为进一步研究RGSV和寄主水稻互作的分子机制提供线索。【方法】采用双向荧光差异凝胶电泳（Two-dimensional fluorescence difference in gel electrophoresis，2D-DIGE）和Image Master 2D platinum 7.0分析软件寻找差异表达蛋白，MALDI-TOF-MS（Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight tandem mass spectrometry）鉴定差异蛋白，利用BioTools软件搜索NCBI数据库，寻找匹配的相关蛋白质和功能查询。采用GOminer软件对差异蛋白进行GO（Gene ontology）聚类分析，KEGG（Kyoto encyclopedia of genes and genomes）数据库分析差异蛋白所参与的生物通路。【结果】建立了RGSV侵染与未侵染水稻的叶片双向荧光差异凝胶电泳图谱，RGSV病株与健株相比，差异倍数大于1.5的差异蛋白质点有173个，其中表达丰度升高的点有72个，表达丰度下降的点有101个，质谱鉴定了44个差异蛋白质点，25个获得成功鉴定，分属于24种蛋白质，包括RGSV的2种蛋白20.6K非结构蛋白和P5蛋白，水稻中的蛋白推定的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶大亚基、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酶前体、推定的酪氨酸磷酸酶、HAD超家族水解酶-亚族IA蛋白变体3蛋白、水稻核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶小亚基结合2-羧基阿拉伯糖醇-1,5-二磷酸复合体、类似C1结构域蛋白以及其他一些功能未知蛋白和假定蛋白。对已鉴定蛋白的生物信息分析显示，差异蛋白涉及氮素固定、氮循环代谢过程、含氮化合物代谢过程、单一生物体代谢过程、代谢过程和生物过程等6个生物学过程，在生物功能上分属7类，包括分子功能、酸胺连接酶活性、酰胺连接酶活性、催化活性、谷氨酸氨连接酶、连接酶活性和形成C-N键的连接酶活性，在细胞组件上，差异蛋白分布于不同的细胞位置，涉及细胞组分、细胞器、细胞、膜结合细胞器、囊（泡）、细胞部分、膜结合囊（泡）、胞内、胞内部分、胞内细胞器、细胞质、胞内膜结合细胞器、细胞质部分、质体、细胞质囊（泡）和细胞质膜结合囊（泡）。KEGG通路分析显示，差异蛋白参与了代谢途径、光合生物固碳反应、碳代谢、乙醛酸和二羧酸代谢、丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸代谢、氨基酸生物合成、丙酮酸盐代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、谷胱甘肽代谢和氮代谢途径等10个KEGG代谢通路。【结论】RGSV 侵染诱导了水稻差异蛋白质表达，获得了一些与 RGSV 侵染水稻相关的蛋白质分子，差异蛋白涉及到多个功能类别。其中与氮有关的生物学过程和光合作用过程变化较为明显。

关键词：水稻草状矮化病毒、差异表达蛋白、2D-DIGE、MALDI-TOF-MS

分类号：S432.41;R781.5;S858.31

资助基金：国家自然科学基金;国家科技支撑计划;福建省教育厅科技项目

在线出版日期：2014-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1725-1734