生物谷報(bào)道：與人類和動(dòng)物相比,，植物蛋白質(zhì)組學(xué)研究起步較晚，1999年國際上才有相關(guān)報(bào)道。為了推動(dòng)前沿科學(xué)的研究,，配合國家973項(xiàng)目等的實(shí)施,，提升我國的科研競爭力，植物研究所在中科院知識(shí)創(chuàng)新工程項(xiàng)目的支持下,，于2002年建設(shè)了植物蛋白質(zhì)組學(xué)研究技術(shù)平臺(tái),。該平臺(tái)包括蛋白質(zhì)分離、圖像與數(shù)據(jù)處理和高通量蛋白質(zhì)鑒定系統(tǒng),。
在戴紹軍博士帶領(lǐng)下,，我們參觀了王臺(tái)研究員實(shí)驗(yàn)室中的用于蛋白質(zhì)組學(xué)研究的技術(shù)平臺(tái)。
“蛋白質(zhì)組廣義上是指生物體內(nèi)所有蛋白質(zhì),，它們通過催化不同的代謝反應(yīng),，將遺傳信息轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兡軌蛴^察到的不同性狀，如高,、矮等,。對(duì)一個(gè)代謝過程涉及到的所有蛋白質(zhì)以及它們在細(xì)胞中不同定位信息的研究，將會(huì)為動(dòng)植物品質(zhì)改良提供有應(yīng)用前景的新基因,。”戴博士介紹說,。
近幾年來，備受關(guān)注的人類,、水稻等基因組計(jì)劃的相繼完成,，為生物學(xué)家提供大量的分子信息，在此基礎(chǔ)上,，開展蛋白質(zhì)組學(xué)研究將是全面解釋生命活動(dòng)規(guī)律和規(guī)?；l(fā)現(xiàn)重要功能基因的必然環(huán)節(jié)。
戴博士著重向我們介紹了該平臺(tái)的核心儀器———毛細(xì)管液相色譜結(jié)合納升電噴霧電離四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜儀,。這是一個(gè)藍(lán)色的,、體型巨大的儀器，它臥在一個(gè)長行臺(tái)子上,，前端豎立幾個(gè)桶狀物體,，一條細(xì)細(xì)管子盤繞其間，后端是一個(gè)上部呈半圓形,，下部呈立體型的密封大容器,，整臺(tái)儀器占了房間將近一半空間。
“它可以自動(dòng)地從復(fù)雜的蛋白質(zhì)樣品中鑒定不同的蛋白質(zhì),。檢測時(shí),，樣品首先要在毛細(xì)管液相色譜儀中進(jìn)行分離，然后被分離的不同蛋白質(zhì)進(jìn)入質(zhì)譜儀,，在強(qiáng)大電場作用下,，蛋白質(zhì)被打碎成較小的多肽碎片,，然后，這些多肽碎片又被打碎成組成蛋白質(zhì)的基本單位———氨基酸,，最后利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)這些碎片信息進(jìn)行識(shí)別和分析,，完成蛋白質(zhì)的鑒定。”戴博士介紹說,。
這臺(tái)儀器可以進(jìn)行自動(dòng)和手動(dòng)操作,。在自動(dòng)狀態(tài)下，通過軟件控制,，一次能自動(dòng)完成近百個(gè)蛋白質(zhì)樣品的鑒定,；在手動(dòng)狀態(tài)下，研究人員可以對(duì)每一個(gè)蛋白質(zhì)樣品進(jìn)行精細(xì)的分析,。
目前,，該技術(shù)平臺(tái)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于植物蛋白質(zhì)組學(xué)研究的各個(gè)領(lǐng)域，如確定一些模式植物在發(fā)育過程中基因的表達(dá)情況,；鑒定一些新的蛋白質(zhì)（基因）,；發(fā)掘與重要農(nóng)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì),、抗逆相關(guān)的蛋白質(zhì),；發(fā)掘藥用植物中的特有蛋白質(zhì)，為藥物開發(fā)提供分子信息,。
“我們這套蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)平臺(tái)是開放式管理，不僅為植物研究所,，也為其他大專院校和科研院所提供技術(shù)服務(wù),。”戴博士說。
他還介紹說,，雖然我國的植物蛋白質(zhì)組學(xué)研究起步較晚,，但是我們國家對(duì)這一領(lǐng)域的研究高度重視，所以,，近兩年其發(fā)展非常迅速,，相關(guān)的技術(shù)平臺(tái)正逐步建立并不斷得到完善。
結(jié)束了對(duì)植物研究所的采訪,，我們的心情仍難以平靜,，在科技競爭日益激烈的今天，想要在科學(xué)研究上有重大突破,，不僅需要科研人員的刻苦鉆研,，還需要強(qiáng)大技術(shù)平臺(tái)的支持！由衷地祝愿剛剛起步的植物蛋白質(zhì)組學(xué)研究能夠有美好的明天,！
基因組學(xué)與水稻育種
生物技術(shù)的飛速發(fā)展,，對(duì)植物育種技術(shù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,，植物育種已進(jìn)入生物技術(shù)與常規(guī)技術(shù)有機(jī)結(jié)合的第三次技術(shù)突破階段，優(yōu)良品種的選育正逐步由表現(xiàn)型選擇向基因型選擇,、由形態(tài)特征選擇向生理特征選擇的轉(zhuǎn)變,。優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn),、抗逆的有機(jī)結(jié)合已成為優(yōu)良品種培育的發(fā)展目標(biāo)和方向,。因此，發(fā)掘具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因資源,，將常規(guī)育種技術(shù)與分子育種技術(shù)相結(jié)合,，培育一批集高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì),、抗病抗逆于一身的植物超級(jí)品種,，能夠增強(qiáng)我國農(nóng)產(chǎn)品的市場競爭力，滿足21世紀(jì)我國農(nóng)業(yè)穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略需求,。
水稻是我國重要的糧食作物之一,，改進(jìn)它的產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)確保我國農(nóng)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展有十分重要的戰(zhàn)略意義。“水稻重要農(nóng)藝性狀功能基因組學(xué)研究”項(xiàng)目利用功能基因組學(xué)的研究方法獲得我國第一個(gè)由基因序列,、表達(dá)譜和突變體等組成的水稻基因的生物信息數(shù)據(jù)庫,，并分離一批重要農(nóng)藝性狀相關(guān)的基因，為在水稻等重要農(nóng)作物中實(shí)現(xiàn)有效地利用基因技術(shù)改善其生產(chǎn)性能和品質(zhì),、創(chuàng)造新的種質(zhì)資源和推動(dòng)我國育種科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)生直接的推動(dòng)作用,，而且將促進(jìn)植物發(fā)育生物學(xué)的發(fā)展，培養(yǎng)和造就一批具有國際競爭力的科學(xué)家,。該項(xiàng)目的成果將為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的第二次“綠色革命”奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ),。
