蛋白质组学途径推进我们的植物自交不亲和反应的理解

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1、蛋白质组学途径推进我们的植物自交不亲和反应的理解萨勃拉曼尼亚Sankaranarayanan，穆罕默德贾姆希德，和MarcusA.塞缪尔生物科学卡尔加里，毕392，2500大学道西北，卡尔加里T2N1N4，加拿大大学*系，*S支持信息摘要：自交不亲和性（SI）在植物中是一种防止自体受精和促进遗传机制出交叉，保持遗传多样性需要。SI已经被分为两大类：配子体自交不亲和性（GSI），并根据所涉及的'自我'的花粉排斥反应的遗传机制的孢子体自交不亲和（SSI）。近期蛋白质组学方法鉴定参与SI潜在的候选人已揭示到一些需要的SI响应以前未知的机制。SI蛋白质组研究已经从使用等电在初期集中到比较等

2、压标记为近代用于相对和绝对定量（的iTRAQ）最新的第三代技术的进步。我们将专注于用于研究自交不亲和（GSI和SSI）的蛋白质为基础的方法，最近的事态发展不相容的研究重点是SSI和使用蛋白组学的方法来研究自交不亲和性的未来前景的领域。关键词：自交不亲和性，蛋白质组学，质谱，的iTRAQ，2-D-DIGE1.引言开花植物进化出复杂的机制，以避免近亲繁殖，保持遗传多样性。自交不亲和性（SI）是一种能够将花从跨花粉（兼容）区分自我花粉（不兼容）拒绝自我花粉的雌蕊遗传机制。从在几种植物物种进行的遗传学研究已经得出结论，SI在大多数物种是由一个单一的多等位基因基因座称为S-基因座或S-单倍型

3、，其中有至少两个用于控制花粉紧密连锁的多态基因控制和雌蕊的身份。如果花粉和雌蕊共享相同的“S-等位基因”，那么互动的结果将是抑制各自的自我pollen.1的。SI和自育广泛发生在所有谱系ofangiosperms和被认为是在所有被子植物species.2Si的现象是重视农业的60％，因为它采用的是大规模生产杂交种子，要引起的混合动力vigor.3植物，4交叉授粉不同遗传背景的两家工厂需要生产杂交种子，而这个艰苦的过程涉及到手工清除花药来自母本，以防止自体受精。SI在兼容植物中引入通过引入S-基因可以促进杂种种子生产，而不需要emasculation.5未能在几个水果和蔬菜水果设置已

4、与SI相关联。为了克服这个问题，农民有种植两个不同品种（其中一个是花粉供体）在相邻的行，这是土地area.5的浪费如果SI能在这些作物被打破，将极大地提高农作的效率。因此，一个更好地了解SI机制可以达到改善作物生产。蛋白质组技术已被广泛用于研究的SI，他们已经扩大了我们的这一机制的理解在很大程度上。利用新的和强大的蛋白质组学技术可以进一步提高植物的SI机制目前了解。我们将重点放在如何蛋白质组学方法都有助于SI研究。SI在植物中被分类为两种类型：配子体自交不亲和性（GSI）和孢子体自交不亲和性（SSI）。在GSI，花粉自身的单倍体基因组中确定的花粉和雌蕊之间相互作用的结果，而在SSI

5、，它是由亲本plant.2在GSI系统的二倍体基因组中确定的，局部的相容性时可出现父母共用一S-等位基因。然而，在SSI，类似的情况，会导致一个不兼容的相互作用，以及兼容的相互作用发生，两者在S-等位基因在父母必须different.1它们之间的另一个重要区别是，花粉管的抑制通常发生在SSI中的柱头表面，而在GSI花粉管生长的style.2被捕。图1。茄科型自交不亲和（改编自高山和矶贝，2005年，Goldraij等，2006）。2。的调节配子体和分子孢子体机制自交不亲和性现在的理解2.1。配子体自交不亲GSI的工作在两种不同的方式在植物中，他们大致划分为茄科型SI和Papave

6、raceaetypeSI.6在茄科型SI（图1）（茄科，蔷薇科，玄参科和），SI是毁灭的结果rRNA基因中的个体的花粉被S-RNA酶的试管中，这抑制所需的花粉管通过style.7，8生长的蛋白质合成而在罂粟科（罂粟科），SI由钙依赖性所带来的信令网，这导致越来越多的花粉tube.9的细胞程序性死亡（PCD），10蛋白质组学方法已被广泛用来研究茄科类型不兼容的GSI的情况下，因此，我们将我们的注意力集中于茄科-类型不兼容。茄科型自交不亲和机制。在茄科类型不兼容，SI由驻留在S-位点在S-核酸酶（女行列式）和S-位点的F-box基因（SLF或SFB）（男行列式），8之间的相互作用决定的

7、。S-RNA酶编码S-RNA酶，糖蛋白与一种或多种聚糖链和分泌大量的样式的细胞外基质（ECM）授粉后，它的作用是细胞毒素降解花粉的RNA（图1，底部左）.8男性因素SLF/SFB是蛋白质的F-box家族的一员，在非我核糖核酸酶的泛素介导的蛋白酶体降解（图1，左上图）的功能。一旦“自我”花粉管生长槽的风格，SRNases降解的RNA中的花粉管，阻止其生长，而在“非自身”花粉的情况下，这个过程是防止由SLF的作用，它的目标S-核糖核酸酶对蛋白酶体降解（图1左）。Goldr