《基於S-糖蛋白與鈣依賴蛋白的茶樹自交不親和機理研究》是黎星輝為項目負責人，南京農業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於S-糖蛋白與鈣依賴蛋白的茶樹自交不親和機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黎星輝
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以研究茶樹花柱中S糖蛋白提取、分離和純化的技術，得到具RNase活性的S糖蛋白為基礎，進行S糖蛋白的N-端胺基酸測序，據此克隆S糖蛋白基因；研究S糖蛋白的等電點、對酵母RNA的比活性等生化特性；根據茶樹雌蕊S糖蛋白在花柱不同部位、不同時期的時空分布對花粉萌發及花粉管生長的影響，探明茶樹雌蕊S糖蛋白與自交不親和性[SI]之間的作用機制；提取供試茶樹品種花柱的mRNA，採用RT-PCR、RACE等克隆編碼茶樹其它SI基因，通過形態學指標和SI基因的Northern、QPCR結果驗證各相關基因在茶樹自交不親和中的作用；研究鈣依賴蛋白在授粉過程中作用，了解其與S糖蛋白活性和自交不親和性的相關性。茶樹SI基因時空表達特性是準確理解茶樹SI的遺傳機理的基礎，本項目所進行的基礎性工作對闡述茶樹繁殖生物學的科學意義是非常必要的，對指導茶樹雜交育種和遠緣雜交育種，促進茶樹遺傳改良具有重要的指導意義。
結題摘要
項目根據茶樹的生殖特點，對茶樹的自交不親和進行了較為深入的研究。主要研究了茶樹在花期花粉的萌發過程、從茶樹花粉的體外保存與萌發條件、茶樹花粉管在自交和雜交後在花柱及在子房內的生長與受阻情況、茶樹自交後與雜交後基因的表達差異以及茶樹自交後與雜交後蛋白質組學的差異研究，研究表明，雜交與自交的花粉在授粉48h大多數花粉管均穿過花柱進入子房組織；但雜交的茶樹花粉管能順利進入子房，自交的花粉管則不能進入，僅停留在子房腔內。說明茶樹的自交不親和可能與原先構想的配子體自交不親和機理不同，可能屬於延遲型自交不親和（LSI）或子房自交不親和（OSI）。在自交不親和發生過程中，通過cDNA-AFLP技術共找出已知並可能與自交不親和相關的基因序列15條，其中與自交授粉相關或信號傳導相關較為密切的有鈣依賴型蛋白激酶，衰老相關蛋白，G蛋白和細胞周期蛋白等。通過對7條內參基因（GAPDH、EF-1α、18S rRNA、TUA1、TUA2、ACT、UBI）的保守性與表達穩定性的研究選擇GAPDH作為內參基因考察了授粉後與自交不親和相關的基因表達，發現CsiCDPK基因在茶樹自花授粉後特異表達，而在異花授粉和未授粉的子房內以及在葉片中均無表達。提示CsiCDPK基因可能在茶樹自交不親和過程中發揮重要的作用。在茶樹自交與雜交後的蛋白質組學的研究中，通過雙向電泳可以分離得到約900個蛋白點，經差異分析和質譜檢測鑑定出59個差異蛋白點，這些蛋白參與代謝、蛋白去向、細胞骨架、貯藏、運輸、脅迫和花粉識別過程。自花授粉激發更多的ROS，24h時，各種代謝活躍，蛋白合成量增加，但是在授粉後72h時這些過程卻較異花授粉弱，一種花粉識別蛋白在自交授粉後72h後特異表達，可能在茶樹自交不親和中發揮重要作用，研究發現授粉後72h是茶樹自交不親和發生的一個關鍵時期。項目至今已發表（線上）文章4篇，其中SCI收錄3篇，另有2篇文章（英文）正在投稿和撰寫中，擬投Analytical Biochemistry和Journal of Proteomics.
