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杨树不仅是我国速生丰产林、防护林等主要造林树种,也是我国城市绿化常用的树种。杨树的花期3-4月,雄株产生大量的花粉,具有过敏的潜能。因此,探索杨树不同种质的花粉致敏性差异为选育低致敏杨树品种、花粉过敏性疾病的控制等提供理论依据具有重要意义。 本文选用了北方主要栽培杨树树种的8份种质为研究材料,开展了杨树不同种质花粉萌发率、花粉管萌发长度等基本特性研究,并通过双向电泳、实时荧光定量PCR技术等研究杨树不同种质花粉的致敏蛋白差异,并预测毛白杨成熟花粉中潜在的致敏蛋白。主要研究结果如下: 花粉萌发试验显示36号杨、南杨和钻天杨花粉活力较高,其次为中怀2号杨、110杨和小叶杨,森海2号杨、中怀1号杨和毛白杨花粉活力最差,并且不同种质的花粉活力存在显著差异。 差异蛋白质组结果表明,以36号杨鉴定的28个潜在致敏蛋白为参照,中怀1号杨和中怀2号杨致敏蛋白数量最多,其次为南杨、森海2号杨和110杨,而小叶杨和钻天杨的致敏蛋白数量最少。在7份种质花粉中有5个致敏蛋白均缺失表达,对其它23个致敏蛋白在7份种质中进行差异表达量分析,发现中怀2号杨、南杨和钻天杨致敏蛋白表达量极显著高于其它种质,而森海2号杨和小叶杨的表达量显著低于其它种质。qRT-PCR分析结果表明7个致敏蛋白编码基因在中怀2号杨、南杨和钻天杨中表达量高于森海2号杨和小叶杨,这也验证了差异蛋白质组分析结果。 通过对毛白杨成熟花粉的蛋白质组分析表明,242个蛋白点被成功鉴定出来,其中34个蛋白质被预测为毛白杨成熟花粉的潜在致敏蛋白;致敏蛋白表达量、转录水平及不同组织表达模式分析表明Ole e I 蛋白和LEA蛋白表达量高于其它致敏蛋白。 36号杨和毛白杨成熟花粉具有8个相同的致敏蛋白;聚类分析表明杨树成熟花粉预测的62个致敏蛋白可以分为3大类,表明杨树不同种质间可能会引起相同的过敏反应。 本研究系统比较了杨树不同种质的花粉萌发特性,并对不同种质的成熟花粉进行了致敏蛋白定性、定量分析,发现致敏蛋白在三倍体中怀1号杨和森海2号杨表达量较低,可以考虑作为低致敏杨树品种选育的一个方面。此外,杨树不同种质花粉间具有相同的致敏蛋白且杨树花粉预测的潜在致敏蛋白可以分为3大类,为今后预测交叉过敏反应和综合设计过敏诊断方法奠定理论基础。