双孢蘑菇应答高氧气调的蛋白质表达差异分析

As an abiotic stress factor, high oxygen atmosphere could cause changes of protein types and expression levels in cells of mushroom. Differential proteomic could dynamicly descript the expression difference of proteins, which is significant to comprehensively reveal the molecular response mechanism of mushroom under high oxygen atmosphere.In the study, mushroom was as material.Differential proteomic method and bioinformatics techniques were exployed.A set of high efficient isolation platform of proteins based on 2-DE was extablished.Differentially expressed proteins by 2-DE were isolated. Peptide fingerprint analysis and identification of differentially expressed proteins by mass spectrometry was made. The structure, function and sequence of proteins were analyzed by bioinformatics techniques. It may give some help to find out specific proteins and identify the function. On this basis, the correlations of differential protein and quality of mushroom under high oxygen atmosphere were established, and the function of proteins was investigated. The study provided a theoretical basis and technical support for adaptation and defense mechanism of mushroom under high oxygen atmosphere.

高氧气调处理作为一种非生物逆境胁迫因子，可引起双孢蘑菇细胞中大量蛋白质在种类和表达量上发生变化。差异蛋白质组学可以动态描述蛋白质水平的表达差异，对于全面揭示双孢蘑菇应答高氧气调的分子机制具有重要意义。本项目以双孢蘑菇为研究对象，应用差异蛋白质组学和生物信息学的技术和方法，构建基于双向电泳（2-DE）技术的双孢蘑菇总蛋白质的高效分离系统，比较双孢蘑菇应答高氧气调的差异表达蛋白，对差异蛋白质进行肽指纹图谱分析与鉴定，分析蛋白质的结构、功能及序列，旨在寻找和鉴定双孢蘑菇应答高氧气调的特异蛋白及其功能。在此基础上，建立差异蛋白质与高氧处理双孢蘑菇生理和品质变化的相关性。研究旨在为双孢蘑菇高氧处理的适应机制和防御机制研究提供理论依据和技术支持。

植物细胞会调节抗逆相关蛋白的表达以适应不利环境，寻找与抗逆相关的蛋白对明确植物抗逆机制以及提高植物抗逆性能具有十分重要的意义。蛋白质组学技术为寻找更多、更有效的新抗逆相关蛋白开辟了新的方向。高氧作为一种逆境胁迫可引起双孢蘑菇蛋白质种类和数量的变化，研究采后双孢蘑菇贮藏过程差异蛋白质的表达特性及其响应机制将为深入了解双孢蘑菇应对高氧气调的分子机制提供新的思路。本研究以双孢蘑菇为实验材料，开发了稳定的高氧气调实验箱，构建了双孢蘑菇蛋白质的分离方法，分析了双孢蘑菇贮藏过程抗氧化能力和膜脂脂肪酸变化，并对双向电泳分离后的差异蛋白质进行了分析鉴定，同时将获得的理论应用于双孢蘑菇贮藏新技术的开发。得出了以下主要结论：改进和优化了双孢蘑菇蛋白的提取方法及电泳条件,确定酚法适用于双孢蘑菇双向电泳分析，得到了高分辨率和高重复性的双向电泳图谱。高氧处理的双孢蘑菇具有较高的抗氧化能力，双孢蘑菇中含有月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸，花生酸，其中含量最多的是亚油酸、棕榈酸和硬脂酸。高氧处理影响了双孢蘑菇不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸比值，高氧处理的双孢蘑菇有效缓解了不饱和脂肪酸的下降，含有更高的不饱和脂肪酸含量。这说明高氧处理有利于细胞膜的完整性，从而抑制了双孢蘑菇组织贮藏过程中褐变的发生。利用串联质谱对双向电泳图谱中的差异蛋白质点进行鉴定和功能分析，共成功鉴定到了34个差异蛋白质点，按照功能分为四类，包括成熟和衰老有关的蛋白质，所占百分比为37%，与能量和物质代谢有关的占31%，关于蛋白质合成代谢的占19%，与呼吸代谢有关的占13%。这说明高氧气调抑制了成熟衰老相关蛋白在双孢蘑菇中的表达，从而延长了其货架期。将此保鲜理论用于双孢蘑菇蘑纳米SiO2复合膜的研究，结果表明复合膜使双孢蘑菇保持了良好的感官品质，延长了其贮藏时间。