小麦谷氨酰胺合成酶的分离纯化及亚基构成鉴定

摘要

2007—2009年采用大田盆栽的方法,较系统地研究了氮素形态对豫麦34不同生育期各组织器官GS同工酶表达及亚基组成的影响；回收鉴定了不同种类的Gs同工酶,主要结果如下:
　　 苗期叶片GS同工酶的表达受生育期影响较大,均存在三种同工酶,一叶一心期较其它三个时期GS同工酶的活性低,同时发现一种新的同工酶GSX。开花灌浆期叶片共有有四种同工酶的表达,又发现一种新的同工酶GSX2,且GSX2只在开花期和花后7天的生育时期出现,铵盐对其有诱导作用。同时期茎节中也有四种同工酶的表达,但以GS1为主。籽粒中只有GS1同工酶的表达。
　　 开花期旗叶粗酶液Native—PAGE蛋白杂交证实新发现的GSX和GSX2是GS同工酶,开花期旗叶粗酶液SDS—PAGE蛋白杂交显示,大田盆栽条件下GS同工酶亚基存在除以往报道的43.6KD和38.4KD亚基之外的87.8KD、68.6KD、37KD、19.05KD、17.85KD亚基。
　　 通过Native—PAGE对拔节期GS1、GS2、GSX及开花期GS1、GS2、GSX、GSX2的分别回收鉴定,发现GS1、GS2、GSX亚基构成在不同生育期也发生变化,相对拔节期开花期GS1亚基构成种类增加了43.6KD的亚基而缺失了57.4KD和37KD亚基；GS2亚基构成种类增加了38.4KD亚基而缺失了57.4KD亚基；GSX亚基构成种类缺失了87.8KD亚基而增加了37KD亚基。开花期GSX2则与同时期GS1亚基组成接近。
　　 对不同N素形态下豫麦34拔节期GS同工酶亚基组成变化的研究得到:拔节期硝态氮对于豫麦34GS同工酶各类亚基的含量有促进作用。铵盐能够促进部分组织亚基种类丰富,及尿素处理相对较低。
　　 对硝态氮处理下不同生育期豫麦34GS同工酶亚基构成及含量变化的研究得到:不同生育期间GS同工酶亚基构成种类及含量呈先升后降的趋势,受生育期影响较大,开花期GS同工酶种类及含量最高。生育期内不同组织器官GS同工酶种类及含量由高到低依次为叶、鞘、节、根。籽粒和颖壳内GS同工酶亚基构成种类较为独特。
　　 提取硝态氮处理下豫麦34旗叶片全蛋白进行双向电泳,结果显示:捕捉分离到GS2和GS2a两个同工酶,并捕获到未知蛋白4个。