本书共23章，首先对植物蛋白质组研究进行了概述；随后介绍了该领域主要技术方法及定量蛋白质组学研究进展，进而介绍了植物线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等亚细胞器蛋白质组研究情况；重点介绍了磷酸化、泛素化、糖基化和乙酰化等修饰蛋白质组学技术原理及其在植物中的应用，以及蛋白质组学相关技术在热带作物、中草药和其他植物根系等中应用进展；特别介绍了生物钟、植物蛋白结构和功能研究；最后还讨论了植物蛋白质组研究热点问题，对整合生物学及生物信息技术的应用进行了小结，展望了相关研究的前景。
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目录
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第1章绪论 1
1.1 概述 1
1.2 人类基因组计划 2
1.2.1 人类基因组计划简介 2
1.2.2 人类基因组计划的产生及发展过程 2
1.2.3 中国在人类基因组计划中的作用 4
1.2.4 人类基因组草图的完成 4
1.2.5 人类基因组计划对后续研究的巨大影响 5
1.3 各种植物基因组研究进展 6
1.3.1 各种生物基因组计划概况 6
1.3.2 各种植物基因组计划 6
1.3.3 在顶级期刊上发表的各种植物基因组信息分析 14
1.4 各种组学技术在植物研究中的应用 16
1.4.1 植物转录组 16
1.4.2 植物代谢组 19
1.4.3 植物表型组 21
1.5 蛋白质组学发展概述 23
1.5.1 蛋白质研究概述 23
1.5.2 蛋白质结构解析 25
1.5.3 蛋白质组研究发展历史 29
1.5.4 人类蛋白质组研究计划 31
1.5.5 中国人类蛋白质组研究计划 34
1.6 植物蛋白质组研究 35
1.6.1 植物蛋白质组研究概述 35
1.6.2 前基因组时代的植物蛋白质组研究 35
1.6.3 后基因组时代的植物蛋白质组研究 38
1.6.4 植物蛋白质组研究最新进展及发展趋势 40
参考文献 42
第2章植物蛋白质组研究技术体系 45
2.1 概述 45
2.2 植物蛋白样品制备技术 45
2.2.1 适合双向电泳的植物蛋白样品制备技术 45
2.2.2 适合双向荧光差异凝胶电泳的植物蛋白样品制备技术 47
2.2.3 激光捕获显微切割技术 48
2.2.4 高丰度蛋白去除技术 50
2.2.5 自由流动电泳技术 54
2.3 蛋白质组分离技术 55
2.3.1 基于凝胶的分离技术 55
2.3.2 毛细管电泳技术 63
2.3.3 基于多维色谱的非胶分离技术 71
2.3.4 蛋白质芯片技术 75
2.4 蛋白质组鉴定技术 78
2.4.1 生物质谱技术 78
2.4.2 酵母双杂交系统 85
2.4.3 生物传感芯片质谱 86
2.4.4 噬菌体展示技术 89
2.4.5 定点突变技术 92
2.5 展望 95
2.5.1 激光捕获显微切割技术 95
2.5.2 双向电泳技术 96
2.5.3 双向荧光差异凝胶电泳技术 97
2.5.4 毛细管电泳技术 97
2.5.5 蛋白质芯片技术 97
2.5.6 生物质谱技术 98
2.5.7 定点突变技术 99
参考文献 99
第3章质谱技术在植物蛋白质组学研究中的应用 109
3.1 概述 109
3.1.1 质谱技术发展简史 110
3.1.2 质谱技术在生命科学研究中的应用 111
3.2 质谱仪的构造原理和使用维护 111
3.2.1 电离源 112
3.2.2 质量分析器 117
3.2.3 质谱仪的使用和维护 124
3.3 串联质谱技术 126
3.3.1 串联四极杆质谱仪 127
3.3.2 四极杆-高分辨串联质谱仪 128
3.3.3 组合式质谱仪 131
3.4 色谱技术 132
3.4.1 气相色谱 133
3.4.2 液相色谱 134
3.4.3 多维液相色谱 137
3.5 质谱数据的采集与分析 140
3.5.1 质谱仪的性能指标 140
3.5.2 单同位素峰和同位素分布 141
3.5.3 质谱数据采集方式 145
3.5.4 液相色谱质谱联用色谱图 148
3.6 基于质谱的蛋白质组学研究 149
3.7 总结与展望 154
参考文献 154
第4章蛋白质组研究中的生物信息学 156
4.1 生物信息学与植物蛋白质组信息学 156
4.1.1 生物信息学概述 156
4.1.2 植物蛋白质组生物信息学及其应用 158
4.1.3 植物蛋白质组生物信息学展望 158
4.2 蛋白质组学研究相关数据库 159
4.2.1 常用的核酸数据库 159
4.2.2 常用的蛋白质分析数据库 160
4.3 蛋白质组数据产生相关软件及其使用 162
4.3.1 双向电泳图像分析软件 162
4.3.2 质谱数据搜索软件 167
4.3.3 蛋白质组数据统计分析软件 169
4.3.4 基于质谱数据的定量蛋白质组学分析软件 170
4.3.5 质谱数据的 de novo蛋白质鉴定软件 171
4.4 蛋白质结构分析相关工具及其使用 173
4.4.1 蛋白质序列比对软件 173
4.4.2 蛋白质一级结构分析软件 176
4.4.3 蛋白质二级结构分析软件 177
4.4.4 蛋白质三级结构分析软件 179
4.5 蛋白质功能分析相关工具及其使用 182
4.5.1 基于序列同源性预测蛋白质功能 183
4.5.2 基于相互作用网络预测蛋白质功能 184
4.5.3 基于基因组上下文预测蛋白质功能 186
4.5.4 基于蛋白质结构预测功能 187
4.5.5 基于功能注释分析蛋白质功能 187
4.5.6 Gene Ontology与 KEGG分析 187
4.6 生物信息学常用的编程语言及 R语言在蛋白质组学中的应用 188
4.6.1 生物信息学常用的编程语言 188
4.6.2 R语言在蛋白质组学中的应用实例 189
参考文献 195
第5章定量蛋白质组学 197
5.1 概述 197
5.2 无标记定量蛋白质组学技术 198
5.2.1 基于二级谱图的无标记定量技术 198
5.2.2 基于一级谱图的无标记定量技术 198
5.2.3 无标记定量实现流程 199
5.2.4 无标记定量实现模式 200
5.2.5 保留时间对齐 202
5.2.6 数据归一化 202
5.2.7 蛋白质丰度比计算 202
5.2.8 统计学分析 203
5.3 标记定量蛋白质组技术 203
5.3.1 体外标记 203
5.3.2 体内标记 211
5.4 靶向定量蛋白质组技术 220
5.4.1 原理 220
5.4.2 特点 221
5.4.3 实验流程 221
5.5 基于 SWATH的定量蛋白质组技术 222
5.5.1 原理 222
5.5.2 数据处理方法 223
5.5.3 实验流程 223
5.5.4 应用实例 224
5.5.5 方法优劣 225
5.6 展望 226
5.6.1 无标记定量技术 226
5.6.2 双向荧光差异凝胶电泳技术 226
5.6.3 SILAC技术 226
参考文献 227
第6章植物盐逆境应答蛋白质组 237
6.1 概述 237
6.2 土壤盐渍化的严重影响 238
6.2.1 土壤盐渍化影响粮食安全 238
6.2.2 土壤盐渍化影响植物正常生长发育 238
6.3 耐盐植物主要类型及特征 239
6.3.1 甜土植物 239
6.3.2 盐生植物 240
6.3.3 真盐生植物 241
6.4 植物耐盐主要机制 242
6.4.1 形态适应在植物耐盐中的重要作用 242
6.4.2 渗透调节在植物耐盐中的重要作用 243
6.4.3 吸收和积累无机离子 243
6.4.4 合成有机物质 243
6.4.5 离子区隔化在植物耐盐中的作用 244
6.5 植物抗盐的基因和蛋白质研究进展 244
6.5.1 植物抗盐蛋白及其基因工程研究 244
6.5.2 植物抗盐的信号转导途径 245
6.6 盐生植物蛋白提取方法比较和改进 248
6.6.1 植物蛋白提取不同方法优缺点 248
6.6.2 盐生植物蛋白提取方法 249
6.6.3 盐生植物蛋白提取方法除盐效果 250
6.6.4 盐生植物蛋白提取方法能产生更多蛋白点 252
6.6.5 盐生植物蛋白提取方法的质谱兼容性 253
6.7 植物蛋白质组学技术在植物耐盐研究中应用进展 254
6.7.1 蛋白质组学技术解决植物抗盐机制问题的主要优势 254
6.7.2 蛋白质组学技术在植物抗盐机制研究中的应用 255
6.7.3 蛋白质组学技术在植物抗盐性中主要研究方向 256
6.8 甜土植物盐逆境应答蛋白质组研究 256
6.8.1 甜土植物耐盐蛋白质组研究概况 256
6.8.2 甜土植物拟南芥耐盐蛋白质组研究 257
6.8.3 甜土植物水稻耐盐蛋白质组研究 259
6.9 盐生植物盐逆境应答蛋白质组研究 263
6.9.1 盐生植物耐盐蛋白质组研究概况 263
6.9.2 盐生模式植物盐芥耐盐蛋白质组研究 265
6.9.3 盐生植物红树耐盐蛋白质组研究 270
6.10 真盐生植物盐逆境应答蛋白质组研究 273
6.10.1 真盐生植物耐盐蛋白质组研究概况 273
6.10.2 真盐生植物盐角草耐盐蛋白质组研究 273
6.10.3 真盐生植物海马齿耐盐蛋白质组研究 281
6.11 植物盐逆境应答蛋白质组研究主要问题及前景展望 283
参考文献 286
第7章植物线粒体蛋白质组 292
7.1 概述 292
7.2 线粒体与细胞质雄性不育 293
7.2.1 线粒体基因编码蛋白和核基因编码蛋白 294
7.2.2 模式植物雄性不育系 294
7.2.3 “自私基因”与线粒体“解毒蛋白” 296
7.3 线粒体对植物响应逆境胁迫的调控 297
7.3.1 植物呼吸作用对逆境胁迫的响应 298
7.3.2 ROS信号 299
7.3.3 AOX的逆境响应 300
7.4 植物线粒体蛋白质纯化方法 301
7.4.1 密度梯度离心法 302
7.4.2 自由流动电泳法 303
7.4.3 生物素标记富集法 304
7.4.4 TurboID的标记策略 306
7.5 植物线粒体氧化磷酸化蛋白复合体及三羧酸循环 307
7.5.1 ROS的产生 308
7.5.2 蛋白复合体的组装 309
7.5.3 蛋白复合体活性的测定 311
7.5.4 三羧酸酶活性的测定 314
7.6 植物线粒体蛋白质的转运和代谢物的跨膜运输 317
7.6.1 线粒体蛋白质的跨膜运输 317
7.6.2 外膜蛋白 TOM- 内膜蛋白 TIM 319
7.6.3 三羧酸循环途径中间产物的跨膜转运 322
7.7 植物线粒体蛋白质组的稳态调控 324
7.7.1 植物线粒体的分裂与融合 324
7.7.2 蛋白酶、短肽酶和分子伴侣 327
7.7.3 自噬体蛋白降解途径 330
7.7.4 植物线粒体的非折叠蛋白反应 331
参考文献 333
第8章植物叶绿体蛋白质组 346
8.1 植物光合作用 346
8.2 植物叶绿体基本结构与功能 349
8.3 叶绿体基因组 350
8.4 叶绿体蛋白质及膜蛋白复合体 352
8.5 叶绿体蛋白质组技术体系建立及应用 356
8.5.1 完整叶绿体分离技术 356
8.5.2 叶绿体纯度检测技术 358
8.5.3 叶绿体及其亚细胞器蛋白质提取技术 360
8.6 植物完整叶绿体蛋白质组研究 361
8.7 叶绿体外被膜蛋白质组研究 363
8.8 叶绿体基质蛋白质组研究 366
8.9 叶绿体类囊体系统蛋白质组研究 367
8.9.1 叶绿体类囊体膜系统蛋白质组研究 367
8.9.2 叶绿体类囊体腔蛋白质组研究 370
8.10 叶绿体发生过程蛋白质组研究 371
8.11 不同类型叶绿体蛋白质组的比较研究 371
8.12 叶绿体盐胁迫应答蛋白质组 373
8.13 叶绿体应答其他胁迫蛋白质组研究 376
参考文献 379
第9章植物过氧化物酶体及其他细胞器蛋白质组 384
9.1 概述 384
9.1.1 过氧化物酶体蛋白质组学 384
9.1.2 过氧化物酶体与种子萌发 393
9.1.3 植物过氧化物酶体与脂肪酸代谢 395
9.1.4 过氧化物酶体与 H2O2、NO、IAA和 JA的合成代谢 396
9.1.5 乙醛酸循环途径 400
9.2 过氧化物酶体的组装和分裂 400
9.2.1 过氧化物酶体膜蛋白的定位 401
9.2.2 过氧化物酶体基质蛋白的定位 403
9.3 过氧化物酶体蛋白质组的稳态调控 404
9.3.1 蛋白酶、短肽酶和分子伴侣 404
9.3.2 自噬体蛋白降解途径 405
9.4 叶绿体、线粒体和过氧化物酶体与光呼吸作用 407
9.4.1 植物光呼吸途径 408
9.4.2 植物光呼吸的捷径 412
9.5 植物内质网和高尔基体蛋白质组学 413
9.5.1 植物内质网蛋白质组学 415
9.5.2 植物高尔基体蛋白质组学 418
9.6 植物液泡和自噬体 423
9.6.1 植物液泡与蛋白质稳态控制 424
9.6.2 植物液泡与气孔的开闭调控 427
9.6.3 植物自噬体与蛋白质稳态控制 430
参考文献 432
第10章修饰蛋白质组学研究概述 449
10.1 蛋白质翻译后修饰的多样性 449
10.2 蛋白质磷酸化及其在植物生理病理调控中的作用 451
10.2.1 蛋白质磷酸化介导细胞信号转导应对环境变化 451
10.2.2 磷酸化蛋白 /多肽富集分离技术 452
10.2.3 磷酸化蛋白 /多肽的质谱鉴定 452
10.3 蛋白质糖基化及其在植物生理病理调控中的作用 452
10.3.1 蛋白质糖基化修饰和蛋白质转运 452
10.3.2 糖基化蛋白 /多肽富集分离技术 454
10.3.3 糖基化蛋白 /多肽的质谱鉴定 454
10.4 蛋白质泛素化和类泛素化及其在植物生理病理调控中的作用 454
10.4.1 蛋白质泛素化和类泛素化及蛋白质质量控制 454
10.4.2 泛素化蛋白 /多肽富集分离技术 455
10.4.3 泛素化蛋白 /多肽的质谱鉴定 455
10.5 蛋白质乙酰化与植物免疫反应 456
10.6 蛋白质氧化与细胞能量生产 456
10.7 蛋白质翻译后修饰对互作蛋白质的影响 457
参考文献 457
第11章磷酸化蛋白质组 459
11.1 概述 459
11.1.1 蛋白质磷酸化的发现 459
11.1.2 常见的磷酸化修饰氨基酸 459
11.1.3 磷酸化位点的分布 460
11.1.4 蛋白质磷酸化修饰的生物学功能 461
11.2 磷酸化蛋白检测 461
11.2.1 放射性核素示踪法用于蛋白质磷酸化分析 461
11.2.2 非放射性标记磷酸化蛋白特异性检测方法 462
11.3 蛋白质磷酸化修饰体的富集和分离 462
11.3.1 磷酸化蛋白的富集 463
11.3.2 基于金属离子的磷酸化肽段富集 464
11.3.3 基于抗体免疫亲和富集磷酸化肽段 465
11.3.4 基于 SH2结构域富集酪氨酸磷酸化肽段 466
11.3.5 基于离子交换的色谱预分离 466
11.3.6 多种分离方法组合联用 466
11.4 磷酸化蛋白的质谱鉴定 467
11.4.1 磷酸化肽段质谱鉴定的结构基础 467
11.4.2 磷酸化位点的定位 468
11.4.3 磷酸化肽段质谱鉴定的困难 469
11.5 蛋白质磷酸化的相对定量分析 470
11.5.1 磷酸化蛋白质组常见的有标定量方法 470
11.5.2 SILAC 470
11.5.3 化学修饰标记 471
11.5.4 18O标记 473
11.6 蛋白质磷酸化信号研究 473
11.6.1 时间序列分析 473
11.6.2 蛋白质磷酸化信号通路和网络研究 474
11.7 结语 476
参考文献 476
第12章泛素化蛋白质组研究 481
12.1 概述 481
12.2 泛素化修饰的发现历程 481
12.2.1 泛素化相关的现象 481
12.2.2 泛素信号介导的蛋白质降解 482
12.2.3 泛素系统与诺贝尔奖 483
12.3 植物的泛素及泛素-蛋白酶体系统 483
12.3.1 泛素分子 483
12.3.2 泛素链的结构与功能 486
12.3.3 泛素化信号的合成—E1/E2/E3 488
12.3.4 泛素化信号的识别传递—泛素结合蛋白 494
12.3.5 泛素化信号的功能执行者—26S蛋白酶体 495
12.3.6 泛素化信号的修剪—去泛素化酶 495
12.4 蛋白质泛素化修饰在植物中的生物学功能 499
12.4.1 泛素化修饰与非生物胁迫 500
12.4.2 泛素化修饰与植物免疫 502
12.4.3 泛素化修饰与植物发育 505
12.5 泛素化蛋白质组的富集与分离 508
12.5.1 泛素化修饰组研究的挑战 508
12.5.2 泛素化蛋白的富集策略 509
12.5.3 泛素化蛋白的分离 515
12.6 泛素化蛋白的鉴定、定量和验证 518
12.6.1 大规模泛素化蛋白质组的鉴定和定量 519
12.6.2 泛素化蛋白的验证方法 522
12.6.3 泛素化底物的筛选策略 524
参考文献 527
第13章糖基化蛋白质组学 534
13.1 概述 534
13.1.1 糖基化修饰结构特征 534
13.1.2 N-糖基化修饰 535
13.1.3 O-糖基化修饰 537
13.1.4 β-N-乙酰葡糖胺修饰 539
13.1.5 其他类型糖修饰 539
13.1.6 糖基化修饰的物种差异 539
13.2 糖基化蛋白质组学研究方法 542
13.2.1 糖基化修饰鉴定的技术挑战 542
13.2.2 糖链 /糖肽制备技术 544
13.2.3 糖修饰蛋白 /肽段富集方法 546
13.2.4 糖修饰蛋白 /肽段鉴定方法 550
13.2.5 糖修饰蛋白 /肽段质谱解析软件发展 561
13.3 糖基化修饰在生理病理过程中的作用 564
13.3.1 糖基化修饰与生物标志物 564
13.3.2 糖基化修饰参与调控生物学功能 566
13.4 总结 567
参考文献 568
第14章乙酰化蛋白质组学 576
14.1 Nα-乙酰化 577
14.1.1 N端赖氨酸乙酰转移酶 577
14.1.2 N端乙酰转移酶的组成和特异性 577
14.1.3 N端乙酰化的功能 578
14.1.4 N端乙酰化研究技术 580
14.2 Nε-乙酰化 581
14.2.1 赖氨酸乙酰转移酶 581
14.2.2 赖氨酸去乙酰化酶 581
14.2.3 赖氨酸乙酰化结构域 582
14.3 非酶催化的赖氨酸乙酰化 583
14.4 乙酰化的起源与进化 584
14.5 乙酰化的化学计量学 584
14.6 乙酰化的交叉调控 585
14.7 赖氨酸的修饰 585
14.8 蛋白质乙酰化的病理功能 586
14.8.1 乙酰化与植物病害 587
14.8.2 乙酰化与神经退行性疾病 587
14.8.3 乙酰化与病毒感染 587
14.8.4 乙酰化与代谢类疾病 588
14.8.5 乙酰化与癌症 588
14.9 乙酰化蛋白质组学技术 592
14.10 植物乙酰化蛋白质组学 594
14.11 乙酰化蛋白质组学目前存在的问题 595
参考文献 595
第15章热带作物蛋白质组 606
15.1 热带作物概述 606
15.1.1 巴西橡胶树 607
15.1.2 木薯 609
15.1.3 香蕉 613
15.1.4 甘蔗 614
15.1.5 其他热带作物 614
15.2 主要热带作物基因组研究进展 614
15.2.1 巴西橡胶树和橡胶草基因组 614
15.2.2 木薯基因组 617
15.2.3 香蕉基因组 618
15.2.4 甘蔗基因组 620
15.2.5 其他热带作物基因组 621
15.3 热带作物蛋白质组主要实验技术体系 622
15.3.1 植物蛋白提取主要技术 622
15.3.2 热带作物蛋白提取技术改进和优化 623
15.3.3 高温高湿地区双向电泳技术改进措施 624
15.3.4 热带作物蛋白凝胶染色技术改进及应用 624
15.4 巴西橡胶树蛋白质组研究 625
15.4.1 胶乳蛋白质组研究进展 626
15.4.2 橡胶粒子蛋白质组 628
15.4.3 乳清及死皮发生蛋白质组 634
15.4.4 黄色体蛋白质组 635
15.4.5 乙烯刺激胶乳增产的蛋白质组 637
15.4.6 树皮和木质部蛋白质组 639
15.4.7 叶片和其他组织蛋白质组 639
15.4.8 橡胶草胶乳和成熟根蛋白质组 640
15.4.9 其他产胶植物胶乳蛋白质组 642
15.5 木薯蛋白质组研究 643
15.5.1 块根蛋白质组研究 643
15.5.2 叶片蛋白质组研究 647
15.5.3 叶绿体蛋白质组研究 649
15.5.4 其他组织部位蛋白质组研究 651
15.6 其他热带作物蛋白质组 652
15.6.1 香蕉蛋白质组 652
15.6.2 甘蔗蛋白质组 653
参考文献 654
第16章中草药蛋白质组 663
16.1 中草药蛋白质组学概述 663
16.1.1 中药现代化背景及介绍 663
16.1.2 中草药蛋白质组学的定义 668
16.1.3 中草药蛋白质组学的主要研究内容 669
16.2 中草药蛋白质组研究方法 669
16.2.1 双向聚丙烯酰胺凝胶电泳 670
16.2.2 质谱技术 670
16.2.3 蛋白质芯片技术 670
16.2.4 酵母双杂交系统 671
16.2.5 中药植物蛋白质组数据库 671
16.3 中草药蛋白质组学研究应用 672
16.3.1 群体遗传蛋白质组学 672
16.3.2 植物环境信号应答和适应机制蛋白质组学 673
16.3.3 植物组织器官蛋白质组学 675
16.3.4 植物亚细胞蛋白质组学 675
16.4 小结 677
参考文献 678
第17章植物根系营养应答蛋白质组 683
17.1 植物根系矿质营养失衡的蛋白质组概述 683
17.2 根系氮失衡的蛋白质组学 684
17.2.1 根系应答氮缺乏的蛋白质组学 685
17.2.2 不同氮素形态供应条件下植物根系应答氮失衡的蛋白质组学 689
17.2.3 不同氮效率作物品种根系应答氮缺乏的差异蛋白质组学 691
17.2.4 根系应答氮缺乏的蛋白质组和转录组的整合分析 692
17.2.5 根系应答氮过多的蛋白质组学 694
17.3 根系磷失衡的蛋白质组学 695
17.3.1 根系应答磷缺乏的蛋白质组学 696
17.3.2 根系应答磷缺乏的蛋白质组和转录组的整合分析 701
17.4 根系铁失衡的蛋白质组研究 703
17.4.1 根系应答铁缺乏的蛋白质组学 703
17.4.2 根系应答铁缺乏与其他胁迫的整合分析 708
17.4.3 根系应答铁过多的蛋白质组学 709
17.5 根系应答其他营养元素的蛋白质组学 709
17.5.1 根系应答其他营养元素缺乏的蛋白质组学 709
17.5.2 根系应答多种营养元素缺乏的比较蛋白质组学 712
17.5.3 根系应答微量营养元素毒害的蛋白质组学 713
17.6
小结与展望 716
参考文献 718
第18章植物根际微生物蛋白质组 725
18.1 根际及根际微生物概述 725
18.2 根际微生物研究技术 728
18.2.1 土壤宏基因组研究方法 729
18.2.2 土壤宏转录组研究方法 731
18.3 根际微生物宏蛋白质组 732
18.3.1 宏蛋白质组学实验方法 733
18.3.2 宏蛋白质组学中质谱分析数据库 736
18.4 根际微生物蛋白质组的研究案例 738
18.4.1 土壤磷素缺乏的宏蛋白质组研究 738
18.4.2 土壤氮循环相关的宏蛋白质组研究 740
18.4.3 富集培养的土壤宏蛋白质组研究 742
18.4.4 甘蔗根际土壤蛋白质组学研究 746
18.4.5 土壤中同时提取蛋白质、脂质、代谢物的方法 748
18.4.6 其他方面的土壤宏蛋白质组研究 751
18.5 小结 752
参考文献 753
第19章植物生物钟与蛋白质组研究 757
19.1 从生物钟调控的时间特异性视角看问题 757
19.2 植物内源生物钟研究 758
19.3 整合内外环境信号的植物生物钟系统 759
19.4 转录和转录后调控网络中的生物钟蛋白复合体 761
19.5 植物生物钟蛋白的修饰 763
19.6 植物生物钟与环境适应性 764
19.7 生物钟调控作物重要农艺性状 765
19.7.1 水稻生物钟研究 766
19.7.2 大豆和玉米生物钟研究 767
19.7.3 大麦和其他作物生物钟研究 768
19.8 生物钟思维对植物蛋白质组研究的重要意义 770
参考文献 771
第20章植物蛋白质结构研究 778
20.1 目的蛋白制备 778
20.1.1 材料的天然提取与异源表达 778
20.1.2 常用的蛋白质分离纯化技术方法 782
20.2 蛋白质结晶与衍射分析 784
20.2.1 蛋白质结晶的基本原理 784
20.2.2 蛋白质结晶的基本方法 785
20.2.3 晶体 X射线衍射分析 787
20.3 蛋白质三维结构展示 794
20.3.1 蛋白质数据库 794
20.3.2 PyMOL软件的使用简介 795
参考文献 800
第21章植物整合组学研究 801
21.1 整合组学概述 801
21.1.1 多层组学整合分析的主要思路 801
21.1.2 多层组学整合分析面临的挑战 802
21.2 蛋白质组与转录组结合研究 802
21.2.1 研究策略 802
21.2.2 案例解析 803
21.2.3 问题和难点 807
21.3 转录组与代谢组结合研究 809
21.3.1 研究策略 809
21.3.2 案例解析 809
21.3.3 问题和难点 813
21.4 基因组、转录组和代谢组整合分析 813
21.4.1 研究策略 813
21.4.2 案例解析 813
21.5 基于基因组的多组学整合研究 818
21.5.1 研究策略 818
21.5.2 案例解析 818
21.5.3 问题和难点 825
21.6 小结 826
参考文献 827
第22章植物蛋白质和基因功能研究 832
22.1 概述 832
22.2 生物信息学分析蛋白质结构和功能 832
22.2.1 基于序列相似性的功能预测 833
22.2.2 基于蛋白质性质的功能预测 836
22.2.3 基于蛋白质序列特征的功能预测 837
22.2.4 基于蛋白质结构的功能预测 839
22.2.5 基于蛋白质互作的功能预测 842
22.2.6 基于基因组上下文的蛋白质功能预测 843
22.3 细胞水平蛋白质功能分析 844
22.3.1 蛋白质亚细胞定位分析 844
22.3.2 蛋白质组学定位技术 847
22.4 个体水平蛋白质功能分析 847
22.4.1 瞬时表达 847
22.4.2 基因表达 867
22.4.3 基因编辑 872
22.5 展望 877
参考文献 878
第23章植物蛋白质组研究热点及前景展望 886
23.1 植物蛋白质组研究回顾及展望 886
23.2 人类蛋白质组计划 888
23.3 人类蛋白质互作组图谱构建及应用 893
23.4 人类肝脏蛋白质组参考图谱构建及应用 897
23.5 人类体液及其他组织器官蛋白质组参考图谱构建 900
23.6 单细胞蛋白质组学研究进展 902
23.7 植物蛋白质组表达图谱构建及应用 907
23.8 植物蛋白质基因组学研究进展 915
23.8.1 蛋白质基因组的基本概念 915
23.8.2 蛋白质基因组学研究的主要意义 917
23.8.3 蛋白质基因组学的主要研究内容和技术手段 917
23.8.4 蛋白质基因组学存在问题和改进措施 919
23.8.5 人类蛋白质基因组学研究的代表性成果 920
23.8.6 蛋白质基因组学研究展望 922
23.9 植物多重组学研究最新进展及前景展望 923
23.10 植物蛋白质组学近年研究热点和未来主要研究方向 924
参考文献 927
后记 931
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