蛋白电泳在杂交水稻的种子真实性及纯度鉴定中的应用
毕业论文关键词： 杂交水稻种子； 蛋白电泳； SDS-PAGE； 真实性； 纯度
Application ofprotein electrophoresis in the authenticity andpurity identification ofhybrid rice seeds
Abstract： Experiment four varieties of seeds as experimental material by SDS-PAGEelectrophoresis of hybrid rice seed storage protein electrophoresis, comparative analysisof its polymorphism. Meanwhile, study and test the feasibility of seed proteinSDS-PAGE technology for rice variety identification of authenticity and purity. Theresults show that there are 25 protein specific bands. In addition to this , we designed anotherexperiment to further validate the feasibility of the way. The theoretical value of varietal purity is16.67% while the practical result is 17.89%. Use this polymorphism complete authenticityand purity identification of rice seeds. And found that using protein electrophoresis therice seed authenticity and purity identification with sensitivity and high reliability, wideapplication range, low cost and easy affected by environmental factors, ,etc., and can bewidely used in identifying the authenticity and purity of the rice varieties.
Keywords: Hybrid rice seed; Protein electrophoresis; SDS-PAGE; Authenticity; Purity
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Keywords1
引言1
1.材料与方法2
1.1材料2
1.2主要实验试剂与设备2
1.2.1主要试剂的配制2
1.2.2主要实验设备3
1.3实验方法3
1.3.1试验设计3
1.3.2蛋白提取4
1.3.3电泳过程4
1.4数据分析4
2结果与分析4
2.1各品种混合磨样的SDS-PAGE图谱分析5
2.2各品种单粒磨样的SDS-PAGE图谱分析7
2.2.1单粒磨样图谱分析7
2.2.2确定品种纯度9
2.3两个品种混合单粒磨样的SDS-PAGE图谱分析10
3讨论11
3.1种子真实性及纯度检验的必要性12
3.2蛋白电泳技术的可行性12
3.3试验条件的优化12
致谢13
参考文献13
水稻作为我国的第一大粮食作物， 其中杂交水稻的种植面积就占据了我国水稻总种植面积的60%， 可谓其每年生产的粮食养活了我国的大部分人口 [1]。 长久以来， 相关的科学家们一直致力于研究培育高品质、 高产量的水稻品种， 但是杂交水稻种子的真实性以及纯度问题一直困扰着我国水稻的种子生产。 种子的真实性问题主要是由于一些不法商家为了获取暴利， 贩卖假种子， 给农民造成巨大的经济损失， 同时也可能产生较大的粮食安全问题。
同样， 这样的手段也会影响到种子的纯度问题， 但是自 然环境条件对于杂交水稻种子的纯度， 也是影响巨大的。杂交水稻中的两系杂交稻就极易受到环境条件的影响， 在制种期间如若出现不适宜的温度， 异常低温或者高温都可能会引 起育性的波动而导致不育系部分自 交结实， 从而种子的纯度降低， 给两系杂交稻的大面积生产带来很大的风险[2]。 因此杂交水稻种子的真实性以及纯度的鉴定一直备受种子质检局、 国家粮食安全局以及各大种子生产商、 种子公司的关注。水稻种子的真实性以及纯度鉴定方法主要有种子形态鉴定法[3]、 化学鉴定法[4]、幼苗鉴定法[5]和田间小区种植鉴定[6.7]等常规鉴定方法。 但这些方法存在应用范围小、 准确度不高、 鉴定成本高等缺点。 同工酶多态性分析[8]也曾用于水稻品种的鉴定, 此法具有灵敏度高、 准确、 经济、 易于操作等优点 但在遗传关系比较近似的品种间难于找到较大的多态性, 而且该法也存在结果不稳定的缺陷， 目 前的研究大多局限于酯酶和过氧化物酶两种， 对其它酶的研究方法并不完善。目 前， 分析种子中的储藏蛋白并利用蛋白电泳技术是种子的真实性及纯度鉴定中应用比较广泛的方法。 其中蛋白质的十二烷基磺酸钠聚丙烯酞胺凝胶电泳即SDS-PAGE技术已被认为是一种简便、 准确性高、 快速、 重复性好且成本较低的鉴定方法。 利用SDS-PAGE技术鉴定种子的真实性和纯度， 已在优尔椒[9]、 小麦[10]、 啤酒大麦[11]、 菜豆[12]中获得成功， 水稻种子贮藏蛋白质提取容易,无需低温,需时较短, 再加上蛋白质是基因表达的产物， 品种间的遗传差异可能形成蛋白质的多态性，通过电泳技术可以得到多态性的蛋白质指纹图谱， 从而用于鉴别不同品种。 不同品种由于遗传组成不同， 其蛋白质在种类、 数量、 大小及结构等方面也不同， 通过电泳形成不同的蛋白质谱带， 从而可以鉴别品种的真实性和纯度。 水稻杂交种与其亲本种子、 包括部分外观形态与杂交种相似的常规种子的SDS-PAGE蛋白电泳图上各具有自 己的特征性谱带,其谱带数目 、 位置、 宽窄和颜色深浅都存在明显的差异。 利用这种差异,在同一实验条件下用SDS-PAGE蛋白电泳结果鉴别杂交水稻种子是可行的[13]。本研究采用 4 个不同的水稻品种， 通过比较蛋白条带特异性来评估各品种种子的真实性与纯度， 同时探究 SDS-PAGE 技术在水稻种子真实性和品种纯度鉴定方面的可行性， 并探究其在今后种子质量认证中的广泛应用。