白菜种子贮藏蛋白的聚丙烯酰胺凝胶电泳分析

Posted 2023-01-13 种子

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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。醇溶蛋白的酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(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。