8月26日,记者从西南大学获悉,该校农学与生物科技学院研究团队联合中国农业科学院生物技术研究所等单位,日前发布国内首个油菜全景定量蛋白质组与磷酸化组图谱。该图谱针对油菜萌发、营养生长和生殖生长阶段的24个主要组织取样,以蛋白质组为核心,整合转录组、磷酸化蛋白质组和植物激素数据,构建起覆盖广泛的油菜多组织多组学资源。该研究学术成果已在国际一流期刊《细胞报告》(Cell Reports)在线发表。

油菜是生产菜籽油的原料作物,分为芥菜型油菜、白菜型油菜与甘蓝型油菜三种。其中,甘蓝型油菜由白菜和甘蓝杂交进化而来,上世纪30年代从国外引进栽培。跟前两者比起来,甘蓝型油菜菜籽含油量更高,是全球重要的油料作物,也是食用油和蛋白饲料的主要来源。
西南大学农学与生物科技学院杜海教授介绍,油菜基因组在2022年前完成测序,此后,基因组、重测序和转录组资源快速积累,但对作为生命活动主要执行者的蛋白质组仍缺乏系统性解析。
在杜海看来,通过绘制蛋白质表达图谱,可为基因功能验证和发育动态监测提供直接证据,有效填补基因组信息在功能层面的预测空白。
研究团队共鉴定28217个蛋白质和13455个磷酸化蛋白质,覆盖71982个磷酸化位点;同时在相同组织框架下完成转录组和靶向植物激素检测。
“研究发现,不同发育时期的同一器官在蛋白质组层面总体表现出较高相似性,说明组织身份是驱动油菜多组学差异的重要因素。”杜海对此解释,该油菜全景定量蛋白质组与磷酸化组图谱建立了覆盖油菜主要组织和发育阶段的高质量蛋白质组、磷酸化蛋白质组和植物激素资源,并通过与转录组的联合分析系统揭示了不同层级表达信息之间的互补性,为解析油菜组织功能分化、蛋白质磷酸化调控和激素稳态提供了重要数据基础,也为油菜功能基因组研究和分子育种提供了新的多组学框架与数据支撑。
据了解,自上世纪50年代起,西南大学科研团队开始研究油菜,已先后培育出优质高效甘蓝型黄籽杂交油菜“渝黄”系列、黄籽高油酸品种“康油”系列,成功解决了甘蓝型黄籽油菜领域的世界性难题,奠定了我国甘蓝型黄籽油菜基础研究与生产应用的国际领先地位。
(学校供图)
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