邹成林¹ , 谭华¹ , 郑德波¹ , 黄开健¹ , 熊发前² , 黄爱花¹ , 莫润秀¹ , 翟瑞宁¹ , 韦新兴¹ , 韦慧¹

1 广西壮族自治区农业科学院玉米研究所, 南宁, 530007; 2 广西壮族自治区农业科学院经济作物研究所, 南宁, 530007
作者    通讯作者
《分子植物育种》印刷版, 2020 年, 第 18 卷, 第 1 篇   
收稿日期: 2019年05月07日    接受日期: 2019年06月11日    发表日期: 2020年07月15日

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为了揭示玉米灌浆期抗旱调节机制，从蛋白质水平分析玉米灌浆期籽粒应答干旱胁迫的差异表达蛋白的特征和功能进行研究。本研究以耐旱性弱玉米自交系‘掖 478’和耐旱性强玉米自交系‘黄早四’为试验材料，采用同位素标记相对定量(iTRAQ)技术，对干旱胁迫下差异表达蛋白进行比较研究。结果表明，2 种玉米自交系在正常供水和干旱胁迫下共鉴定到蛋白 4 273 个，干旱胁迫相比正常供水处理，‘掖 478’差异表达蛋白有 63 个，包括上调 10 个，下调 53 个；‘黄早四’差异表达蛋白有 438 个，包括上调 200 个，下调 238 个。对差异表达蛋白进行基因本论(GO)注释表明，蛋白参与较多的生物过程是细胞过程、代谢过程、单一生物过程和刺激应答；细胞组件类别中蛋白主要分布在细胞、细胞部分、细胞器和大分子复合物；分子功能类别蛋白主要具备催化活性、绑定和结构分子活性。对刺激应答和生物调控差异表达蛋白分析发现，蛋白酶水解抑制剂、抗氧化酶、脱水蛋白、脱落酸应答蛋白和类防御素等蛋白在耐旱性强玉米自交系中表达水平发生了显著改变，他们在玉米灌浆期籽粒响应干旱胁迫过程中发挥了重要作用。相比耐旱性弱玉米自交系，耐旱性强玉米自交系，体内更多蛋白发生了差异表达，它们的共同协作能更好地适应干旱胁迫。本研究结果为玉米抗旱分子育种提供了理论基础。

灌浆期；玉米籽粒；干旱胁迫；差异蛋白质组