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聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理简述

聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理简述

东方甜瓜因其独特的营养和风味质量而成为备受欢迎的作物。其品质的决定因素,如糖、颜色、质地、风味和香气等,在不同的发育阶段逐步积累。将蛋白质组学特征与东方甜瓜的生化和生理变化相结合,有助于我们更好地理解其在成熟过程中的品质变化。

东方甜瓜是一种具有甜脆口感、肉质和浓郁香气的薄果皮甜瓜,在有大规模的种植。随着果实的成熟,其质量指标,如糖、颜色、质地、风味和挥发物等,都发生了显著变化。大量的蛋白质和基因随着成熟而改变其表达水平。

蛋白质组学是一种大规模研究蛋白质的方法,特别是其结构和功能。这种方法可以系统地探索植物的生理和生化变化,并描述不同蛋白质表达水平的动态差异。iTRAQ是一种蛋白质组学定量技术,使用ABI公司的同位素标签,可以对多达8个样品进行相对和绝对定量分析。

近期,蛋白质组学在果实成熟研究中的应用取得了进展,特别是在更年期和非更年期果实中。草莓是一种非更年期水果,研究发现超过892种蛋白质参与其代谢途径,包括类黄酮/花青素生物合成、挥发性生物合成和过敏原形成。在东方甜瓜成熟的过程中,我们对其进行了iTRAQ标记分析,以了解其蛋白质的变化情况。

本研究对东方甜瓜开花后5、15、25和35天的果实进行了理化性质的测定,如硬度、外皮颜色、可溶性固形物含量、可溶性糖含量、乙烯含量和香气挥发物。我们使用iTRAQ技术研究和鉴定了甜瓜果实成熟过程中差异表达的蛋白质。

硬度、外皮颜色和可溶性固形物含量是根据专业的方法测定的。而可溶性糖含量则是通过HPLC进行测定的。乙烯含量则是通过气相色谱仪测定的。

蛋白质样品通过丙酮沉淀法提取,并采用基于Q Exactive的LC–MS/MS进行分析。通过ProteinPilot软件对蛋白质进行鉴定和定量。差异蛋白的鉴定和定量结果描述了实验设计和工作流程,并评估了鉴定和定量结果的可靠性。

挥发性化合物、可溶性糖含量和乙烯含量的变化在甜瓜成熟过程中起着重要作用。香气挥发物主要包括酯类、醇类、醛类和酸类。在成熟过程中,酯的种类和含量显著增加,成为主要决定因素。糖的积累和组成比例也与瓜果的内在品质密切相关。

通过iTRAQ技术,我们鉴定了5835种蛋白质,并定量分析了这些蛋白质在成熟过程中的变化。聚类分析显示,这些蛋白质可分为四个簇,每个簇代表不同的表达模式。进一步的功能分析和KEGG途径分析揭示了与果实成熟相关的关键生物过程和代谢途径。

通过实时qPCR验证了与α-亚麻酸代谢途径相关的基因表达模式,发现大部分基因的表达模式与相应蛋白的表达模式一致。

本研究通过iTRAQ蛋白质组学技术揭示了东方甜瓜在成熟过程中的蛋白质变化,为理解其品质变化和改良提供了重要的线索。


聚丙烯酰胺凝胶电泳的原理简述

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