近年来,一氧化氮(Nitric oxide,NO)作为一个相对稳定并且具有广泛作用的重要信号分子已成为国际研究的热点.众多研究表明,NO在植物体内能够参与多种生理生化活动,包括诱导抗病相关基因的表达、参与程序性细胞死亡以及植物的成熟和衰老等.为研究NO对棉花生长发育的影响,前期试验中,用NO的供体SNP(硝普钠,Sodium nitroprusside)溶液处理棉花幼苗,发现外施NO可显著延缓棉花子叶的衰老.同时,还对不同浓度SNP处理后的棉花真叶进行了蛋白质组分析.结果表明,利用非标记定量法分析不同浓度的NO对棉花叶片蛋白质组的影响,一共得到了166个差异表达蛋白,这些蛋白按照功能分为14类,己知定位的蛋白分布在叶绿体、高尔基体、细胞质和线粒体中.信号通路分析发现,NO广泛地参与细胞的各种生理活动,并且对光合作用、氧化磷酸化和蛋白质加工过程产生了明显的调控作用. 与基因组不同,蛋白质的丰度、结构、稳定性、亚细胞定位及与其他生物大分子的相互作用时刻处于动态变化之中,而蛋白质的这些动态变化主要是通过翻译后修饰来调控.鉴于蛋白质的磷酸化修饰在生命活动中所具有的重要作用,探索和发现新的磷酸化蛋白、磷酸化位点以及对其功能的调控作用已经成为研究人员关注的热点.因此本研究在原有基础上,以中棉所10为材料,利用iTRAQ这一磷酸化修饰定量分析技术获得叶片中受NO调控的磷酸化蛋白质组信息.结果表明,共得到了2291条磷酸化肽段,去除冗余后,共得到了1315条磷酸化肽段.其中,发生单个位点磷酸化的肽段占总数的72.6％,双位点的占13.0％,3个位点的占0.4％,只有0.1％的肽段发生了4个位点的磷酸化.1315条磷酸化肽段中共包含了1528个磷酸化位点,其中磷酸化发生在丝氨酸上的占89.7％,苏氨酸占9.5％,酪氨酸占0.8％.对非冗余的磷酸化肽段进行注释,发现其分布于1020条磷酸化蛋白序列上.对这些肽段进一步定量分析,则分布于347条蛋白上的402条磷酸化肽段达到了1.5倍的显著变化水平.对显著变化的磷酸化蛋白进行KEGG分析,结果显示NO调控的磷酸化蛋白广泛地参与了植物抗病性、光合作用、Splicesome、RNA transport、mRNA suveillance以及对生物钟系统的调控.本研究首次展开棉花中NO磷酸化蛋白组学的研究,为进一步了解和探讨NO的作用机理及其在棉花生长发育中的作用奠定了良好的理论基础和科学依据.