种子蛋白质组的研究现状与展望
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要 的作 用 ， 它参 与 了生 物体 内几 乎 所 有 的生 命 活 动 的 过程 ， 如生 长 、 育 、 谢 、 发 代 能量 转换 、 信号 传导 等 ， 同时 调 控着 种 子 的代 谢 过 程 和各 种 生 理 生 化 反 应 Ｊ ２。种 子 蛋 白质 的研究 ， 初期 是集 中在 蛋 白质 的结构分 析上 ，
质的研 究； 种子发育过程 中蛋 白质组的 变化 ； 种子休 眠和 萌发 的
相 关 蛋 白质 组 的 变化 ； 细 胞 差 异 蛋 白质 组 以及 环 境 因子 对 种 亚
子蛋 白质组 的影响 ， 望了种子蛋白质组的研 究方向。 并展 关键词 ： 种子 ； 白质组 ； 蛋 脱水耐性 ； 休眠与萌发 ；
学研 究 的逐渐深 入 ， 式植 物拟 南芥 、 模 水稻 等全基 因组 序列 的完 成 ， 种子 蛋 白质 的作 用 与 功能 的研 究 有许 对
多重 要发 现 。随 着 Ｅ Ｔ序 列 数 据 的不 断增 加 和 高通 Ｓ
量分 离鉴 定技术 的发展 ， 物 蛋 白质组 学 已成 为 一个 植 活跃 的领 域 。但 是 种 子 蛋 白质 的研 究 还 处 于 起 始 阶 段， 还需要 逐 步深 化 Ｊ 。研 究 发 现 ， 白质 在 控 制 种 蛋
第３卷 １
・
第 ６期
２ １ ６月 ０２年
种
子
（ ｅｄ Ｓｅ ）
Ｖ １３ Ｎ ． Ｍ ｙ ２ １ ｏ． １ ｏ ６ ａ ． 组 的 研 究 现 状 与 展 望
刘 迪 ， 沈海 龙 张 ， 鹏
（． １ 东北林 业大 学林 学 院 ， 黑龙 江 哈尔 滨 １０ ４ ； ２ 延边大 学农 学 院 ， 吉林 延 吉 １３０ ） ５０ ０ ． ３０２ Ｒｅ ｅ ｒｈ Ｐｒｇ ｅ ｓａ ｄ Ｐ ｅ ｉｔ ｎ ｏ ｅ ｄ Ｐ ｏｅ ｍｉｓ ｓ ａｃ ｏ ｒ ｓ ｎ ｒ ｄ ｃｉ ｆＳ ｅ ｒ ｔｏ ｃ ｏ
种子 是植 物重要 的生殖器 官之 一 。被子植 物进 入 生 殖 生长 、 完成 双受精 作 用 以后 发 育成胚 ， 形成新 个 体 的雏形 ， 珠将 发育 为种 子 ， 为新一 代 的起点 。成 熟 胚 成 的种 子从结 构 、 生理 上 已经具备 了传 播 的条件 ， 且 能 并 够 提供 从 幼 苗 长 成 自养 体 的 足 够 养 分 ¨ 。种 子 蛋 白 Ｊ 质 作 为人类 的主要食 物 来 源 之 一被 广 泛 关 注 ， 白质 蛋 在 种 子形成 、 育到 长 成 幼苗 的过 程 中都 起 着 十 分 重 发
动并 在相 继 的复 水后仍 能 够保持存 活 的一种 能力 。
随着种 子各 种组 分结 构 的深 入研 究 ， 在蛋 白质 组 学 上
对 种 子蛋 白的 功能研 究 逐 渐 成 为研 究 的热 点 ， 其 是 尤
寻找 与人们 关 系密切 的种 子 保存 、 眠 和萌 发 相 关 的 休
功能 蛋 白以及组 织和 亚细 胞 的差异蛋 白组 。 蛋 白质 组学 主要 是对 蛋 白质 的组 成成 分 、 工 、 加 表
要方 式 ， 在多数 情况 下 ， 培作 物的 目的是 为 了获得 高 栽 产优 质 的种子 。 因此 ， 种子 蛋 白质 组 的研 究 越 来越 受 到人 们 的广泛关 注 。本文 综述 了近几 年来 种子 蛋 白质
的研究 进 展 ， 从不 同角度 阐述种子 蛋 白质 的研究 状况 ， 并展 望 了种子蛋 白质 组研究 的热 点 和今 后 的发展 。
库 。脱水 是种子 在储 藏 或 环境 胁 迫 中存 在 、 保证 物 种 更好 繁衍 的适应 性 策 略 。因 此 ， 种子 储 藏 特 性 的一 个 主要依 据 就是种 子 的脱 水 耐性 ， 同类 型 的种 子脱 水 不 敏感 性不 同 ， 直接 影 响到种 子储藏 和种 质资 源 的保 存 。 而脱 水耐 陛是指 种子 能 够 忍 受快 速 干 燥 、 止代 谢 活 终
达水 平 、 饰状 态 以及 蛋 白质 之 间 的 相互 作 用 进 行研 修
究， 进而从整体水平上研究蛋 白质的组成和调控的规 律 。 只有这 样 才 能 更 加 完 善 对 生 命 现 象 和 本 质 的掌 握， 了解 生命 活动 的本 质 和 活动 规 律 。 随着 蛋 白质 组
ＬＩ Ｄｉ ，Ｓ Ｕ ＨＥＮ ｉｌ ｎ Ｈａ － ｇ ，Ｚ ｏ ＨＡＮＧ ｅ ｇ Ｐｎ
摘要 ： 随着蛋 白质组学技术的 日趋 成熟， 种子蛋 白质组的研 究正
由定 性 向精 确 定 量 的 方 向发 展 。 该 文 综述 了种 子 蛋 白质 组 的研 究进展 ， 介 绍 了种 子保 存 ， 别是 种 子 脱 水 耐 性 的相 关蛋 白 主要 特
干种 子储藏 的蛋 白都 与脱 水 蛋 白（ ｈｄｉ， Ｈ ｄｙｒ Ｄ Ｎ） ｎ 相关 ， 水 蛋 白受 发 育阶 段 、 Ｂ 脱 Ａ Ａ和脱 水 信 号 的调 节 。 这组蛋 白是 植物 种子发 育后 期贮藏 物质 积 累合成 一类
的胚 胎 晚 期 蛋 白 （ａｅｅ ｂｙ ｇｎｓ —ｂ ｎ ａｔｐｏｅ ， １ ．ｍ ｒｏｅ ｅｉ ａｕ ｄ ｎ ｒｔ ｎ ｔ ｓ ｉ
１ 种 子 保 存 的 相 关 蛋 白质 组研 究
种子作 为植 物种 质 资 源 长期 保 存 的 主体 ， 植 物 对 的繁衍 起 着至关 重要 的作用 。种 子保存 的关 键是 如何 在长 期 的贮 藏 中让 种子 继 续 维持 原 有 的 生 活力 水 平 。
目 前保存植物种质可靠易行 的方式是建立种子的基因
亚 细胞 蛋 白组 中 图分 类 号 ： Ｑ９ ４ ５ ．９ ４ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ： １０ — ７５ ２ １ ）６０ ５ －５ ０ １ ４ ０ （０ ２ ０ － ４０ ０
子形 成和 发育 ， 种子 产量 、 种子成 熟 和萌发 以及种 质鉴
定方 面起 到 了一 定 的作用 。种 子作 为繁育植 物体 的重
质的研 究； 种子发育过程 中蛋 白质组的 变化 ； 种子休 眠和 萌发 的
相 关 蛋 白质 组 的 变化 ； 细 胞 差 异 蛋 白质 组 以及 环 境 因子 对 种 亚
子蛋 白质组 的影响 ， 望了种子蛋白质组的研 究方向。 并展 关键词 ： 种子 ； 白质组 ； 蛋 脱水耐性 ； 休眠与萌发 ；
学研 究 的逐渐深 入 ， 式植 物拟 南芥 、 模 水稻 等全基 因组 序列 的完 成 ， 种子 蛋 白质 的作 用 与 功能 的研 究 有许 对
多重 要发 现 。随 着 Ｅ Ｔ序 列 数 据 的不 断增 加 和 高通 Ｓ
量分 离鉴 定技术 的发展 ， 物 蛋 白质组 学 已成 为 一个 植 活跃 的领 域 。但 是 种 子 蛋 白质 的研 究 还 处 于 起 始 阶 段， 还需要 逐 步深 化 Ｊ 。研 究 发 现 ， 白质 在 控 制 种 蛋
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种
子
（ ｅｄ Ｓｅ ）
Ｖ １３ Ｎ ． Ｍ ｙ ２ １ ｏ． １ ｏ ６ ａ ． 组 的 研 究 现 状 与 展 望
刘 迪 ， 沈海 龙 张 ， 鹏
（． １ 东北林 业大 学林 学 院 ， 黑龙 江 哈尔 滨 １０ ４ ； ２ 延边大 学农 学 院 ， 吉林 延 吉 １３０ ） ５０ ０ ． ３０２ Ｒｅ ｅ ｒｈ Ｐｒｇ ｅ ｓａ ｄ Ｐ ｅ ｉｔ ｎ ｏ ｅ ｄ Ｐ ｏｅ ｍｉｓ ｓ ａｃ ｏ ｒ ｓ ｎ ｒ ｄ ｃｉ ｆＳ ｅ ｒ ｔｏ ｃ ｏ
种子 是植 物重要 的生殖器 官之 一 。被子植 物进 入 生 殖 生长 、 完成 双受精 作 用 以后 发 育成胚 ， 形成新 个 体 的雏形 ， 珠将 发育 为种 子 ， 为新一 代 的起点 。成 熟 胚 成 的种 子从结 构 、 生理 上 已经具备 了传 播 的条件 ， 且 能 并 够 提供 从 幼 苗 长 成 自养 体 的 足 够 养 分 ¨ 。种 子 蛋 白 Ｊ 质 作 为人类 的主要食 物 来 源 之 一被 广 泛 关 注 ， 白质 蛋 在 种 子形成 、 育到 长 成 幼苗 的过 程 中都 起 着 十 分 重 发
动并 在相 继 的复 水后仍 能 够保持存 活 的一种 能力 。
随着种 子各 种组 分结 构 的深 入研 究 ， 在蛋 白质 组 学 上
对 种 子蛋 白的 功能研 究 逐 渐 成 为研 究 的热 点 ， 其 是 尤
寻找 与人们 关 系密切 的种 子 保存 、 眠 和萌 发 相 关 的 休
功能 蛋 白以及组 织和 亚细 胞 的差异蛋 白组 。 蛋 白质 组学 主要 是对 蛋 白质 的组 成成 分 、 工 、 加 表
要方 式 ， 在多数 情况 下 ， 培作 物的 目的是 为 了获得 高 栽 产优 质 的种子 。 因此 ， 种子 蛋 白质 组 的研 究 越 来越 受 到人 们 的广泛关 注 。本文 综述 了近几 年来 种子 蛋 白质
的研究 进 展 ， 从不 同角度 阐述种子 蛋 白质 的研究 状况 ， 并展 望 了种子蛋 白质 组研究 的热 点 和今 后 的发展 。
库 。脱水 是种子 在储 藏 或 环境 胁 迫 中存 在 、 保证 物 种 更好 繁衍 的适应 性 策 略 。因 此 ， 种子 储 藏 特 性 的一 个 主要依 据 就是种 子 的脱 水 耐性 ， 同类 型 的种 子脱 水 不 敏感 性不 同 ， 直接 影 响到种 子储藏 和种 质资 源 的保 存 。 而脱 水耐 陛是指 种子 能 够 忍 受快 速 干 燥 、 止代 谢 活 终
达水 平 、 饰状 态 以及 蛋 白质 之 间 的 相互 作 用 进 行研 修
究， 进而从整体水平上研究蛋 白质的组成和调控的规 律 。 只有这 样 才 能 更 加 完 善 对 生 命 现 象 和 本 质 的掌 握， 了解 生命 活动 的本 质 和 活动 规 律 。 随着 蛋 白质 组
ＬＩ Ｄｉ ，Ｓ Ｕ ＨＥＮ ｉｌ ｎ Ｈａ － ｇ ，Ｚ ｏ ＨＡＮＧ ｅ ｇ Ｐｎ
摘要 ： 随着蛋 白质组学技术的 日趋 成熟， 种子蛋 白质组的研 究正
由定 性 向精 确 定 量 的 方 向发 展 。 该 文 综述 了种 子 蛋 白质 组 的研 究进展 ， 介 绍 了种 子保 存 ， 别是 种 子 脱 水 耐 性 的相 关蛋 白 主要 特
干种 子储藏 的蛋 白都 与脱 水 蛋 白（ ｈｄｉ， Ｈ ｄｙｒ Ｄ Ｎ） ｎ 相关 ， 水 蛋 白受 发 育阶 段 、 Ｂ 脱 Ａ Ａ和脱 水 信 号 的调 节 。 这组蛋 白是 植物 种子发 育后 期贮藏 物质 积 累合成 一类
的胚 胎 晚 期 蛋 白 （ａｅｅ ｂｙ ｇｎｓ —ｂ ｎ ａｔｐｏｅ ， １ ．ｍ ｒｏｅ ｅｉ ａｕ ｄ ｎ ｒｔ ｎ ｔ ｓ ｉ
１ 种 子 保 存 的 相 关 蛋 白质 组研 究
种子作 为植 物种 质 资 源 长期 保 存 的 主体 ， 植 物 对 的繁衍 起 着至关 重要 的作用 。种 子保存 的关 键是 如何 在长 期 的贮 藏 中让 种子 继 续 维持 原 有 的 生 活力 水 平 。
目 前保存植物种质可靠易行 的方式是建立种子的基因
亚 细胞 蛋 白组 中 图分 类 号 ： Ｑ９ ４ ５ ．９ ４ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ： １０ — ７５ ２ １ ）６０ ５ －５ ０ １ ４ ０ （０ ２ ０ － ４０ ０
子形 成和 发育 ， 种子 产量 、 种子成 熟 和萌发 以及种 质鉴
定方 面起 到 了一 定 的作用 。种 子作 为繁育植 物体 的重