向日葵列当(Orobanche cumana Wallr.)是一种寄生于其他植物根部的全寄生植物,可寄生在向日葵(Helianthus annuus L.)的根部,获取水分和养分,从而对寄主向日葵产生不利影响,包括生长迟缓、产量与品质下降,严重时还会引起植株死亡。尽管列当的危害已经引起了全世界范围内的重视,但因其独特的生长生活方式,使得各种防效措施收效甚微。耕作防治,轮作时间长,通常需要5~10年,中耕、人工除草等也需消耗大量人力物力,防治效果也不理想;生物防治,特异性较强,不同的列当和寄主需要采用不同的方法,而且防治不彻底;药剂防治,是目前主要的防治方法,对列当种子具有较好的防治效果,但因其缺乏系统深入的研究,农业生产中常出现乱用、滥用的现象,对寄主植物乃至环境造成重大的伤害。本实验以前期鉴定的向日葵抗性品种JY207和感性品种TK0407作为实验材料,在向日葵列当侵染条件下,通过比对不同抗性向日葵品种之间植株生长、生理生化以及蛋白表达水平的差异,来探讨向日葵列当对向日葵的作用特性以及向日葵的抗性机制。利用iTRAQ技术,鉴定了两个品种向日葵JY207和TK0409受到列当侵染前后差异表达的蛋白。两个品种均鉴定出超过3500个蛋白,其中抗性品种JY207包含706个差异表达的蛋白而感性品种TK0409中总共有866个差异表达的蛋白。这些蛋白的主要生化过程包括小分子代谢、生物合成、细胞内氮复合代谢、运输过程、碳水化合物代谢过程和分解代谢过程。利用SRING数据库来预测差异蛋白质之间的相互作用,JY207中上调蛋白之间的互作主要涉及到核糖体、氧化磷酸化途径以及蛋白酶相关蛋白,而下调蛋白之间的互作主要涉及到次生代谢途径。TK0409中上调蛋白的互作主要涉及核糖体蛋白而下调蛋白主要涉及次生代谢途径和碳水化合物代谢。对抗性相关的蛋白进行鉴定,发现向日葵对向日葵列当的抗性可能涉及到多种信号途径,是多种机制的综合表现,包括对列当萌发刺激物的调节机制、对入侵寄生物的识别机制、防御相关蛋白的积累、木质素的合成、有毒代谢产物的解毒机制以及对植物生长调节剂的调节作用。此外,决定品种为感性还是抗性,可能与植株受到侵染后抗性机制被激活的速度、程度以及效率有关。本研究中鉴定出来的蛋白质,为反向基因研究以及进一步研究向日葵应对列当侵染的抗性机制提供理论参考,同时可用于辅助向日葵的抗性育种。