Identification of Scots pine (Pinus sylvestris L.) populations protein polymorphism by two dimensional gel electrophoresis and tandem mass spectrometry

Magistro darbe tiriama paprastosios pušies baltymų raiška sėjinukų spygliuose trijose autochtoninėse populiacijose prieš grūdinimą ir po jo. Darbo objektas – trijų autochtoninių paprastosios pušies populiacijų 3 mėnesių sėjinukai. Darbo tikslas - nustatyti paprastosios pušies populiacijų skirtumus pagal funkcinės genomo dalies baltyminius žymenis. Darbo metodai – sėjinukų auginimas klimatinėje kameroje, dvikryptė elektroforezė, tandeminės masių spektrometrija, statistinė analizė. Darbo rezultatai. Tirtos trys autochtoninės paprastosios pušies populiacijos: Ispanijos, Lietuvos, Suomijos. Didžiausia dygimo energija ir daigumu pasižymėjo Lietuvos paprastosios pušies populiacijos sėklos, o mažiausiai daigios buvo Ispanijos populiacijos sėklos. Šiuos skirtumus labiausiai lėmė sėklų rinkimo metai. Teiginio, kad paprastosios pušies skilčialapių skaičius yra tiesiog proporcingas sėklų masei, gauti rezultatai nepatvirtino. Dvikryptės elektroforezės metodu frakcionavus baltymus, viename gelyje vidutiniškai suskaičiuota 1845 baltymų taškų. 76 baltymų taškai pasižymėjo statistiškai reikšmingais raiškos skirtumais bent tarp dviejų eksperimentinių grupių. Tandeminės masių spektrometrijos metodu 44 % tirtų baltymų taškų identifikuota po vieną konkretų baltymą. 43 % visų statistiškai reikšmingais kiekio raiškos skirtumai pasižymėjusių baltymų taškų raiška nepriklausė nuo grūdinimo. Dauguma identifikuotų baltymų susiję su augalų atsaku į stresą.Object of the research: 3 months seedlings of three autochthonous Scots pine populations. Aim of the research: – to find out differences between Scots pine populations according to functional part of genome. Objectives of the research: 1. To identify morphological differences between Spanish, Finnish and Lithuanian Scots pine population seedlings. 2. To harvest proteins from Spanish, Finnish and Lithuanian Scots pine populations seedlings needles and fractionate them according isoelectric point and molecular mass by two dimensional gel electrophoresis. 3. To identify differentially expressed Spanish, Finnish and Lithuanian Scots pine populations seedlings proteins by tandem mass spectrometry. 4. To investigate protein polymorphism in Spanish, Finnish and Lithuanian Scots pine populations after acclimatization. Research methods: seedling growing in climate chamber, dimensional gel electrophoresis, tandem mass spectrometry, statistical analysis. Research results: • Part One discusses Scots pine biology, genetics, main facts about proteomics and how it is applied in forestry. • Par Two presents methods which were used in the research. • Part Three focuses on the results of the research. Morphological differences of seedlings were presented. In addition, two dimensional gel electrophoresis and tandem mass spectrometry results were analyzed. Morphological differences of autochthonous Scots pine populations’ seedlings were confirmed. Protein polymorphism related to different populations and acclimations effect was identified.Žemės ūkio akademijaVytauto Didžiojo universiteta