小麦是世界范围内最主要的粮食作物之一,而其中淀粉作为禾本科作物的主要成分,为人类与动物提供了能量和营养成分。小麦灌浆期是籽粒淀粉合成的重要时期,淀粉作为谷类作物胚乳中的主要碳水储存化合物,占到小麦粒重的70%以上,因此提高淀粉含量对稳定与增加小麦粒重起到重要作用。小麦淀粉的生物合成过程主要由六大类酶参与酶促反应进行的,这六大类酶由26个同工酶(亚基)组成。本研究首先在蛋白水平上辨析出控制小麦籽粒淀粉合成的重要酶,分离出调控TaAGPS1基因表达的上游转录因子,并对调控的专利因子进行功能验证,进一步探究淀粉合成关键基因TaAGPS1的分子机制。主要结果如下:(1)运用Label-Free蛋白组学技术对小麦花后各时期籽粒进行差异表达蛋白的鉴定,辨析出参与淀粉合成的相关酶有TaAGPL1、TaAGPS1、Ta SSI、Ta SSII、Ta BEI、Ta BEIIa、Ta BEIIb、Ta PUL和Ta DPE1等11个同工酶,并对各时期表达丰度的趋势变化进行了分析,由此为揭示小麦淀粉合成分子机制奠定了基础。同时将蛋白组学结果与实验室前期转录组学分析结果进行比较,发现同时辨析出9个淀粉合成相关同工酶。(2)酵母单杂交被用来分离确定调控TaAGPS1基因表达的上游转录因子TaAP2,并克隆得到TaAP2转录因子的c DNA序列。TaAP2基因属于AP2亚族,包含了两个AP2结构域。通过田间沉默技术来验证TaAP2转录因子是否具有调控淀粉合成相关基因表达的功能。结果得到TaAP2沉默植株在病毒接种后基因表达量显著降低,且同时TaAP2沉默植株的粒长、粒宽、粒重和淀粉含量均下降了10%左右,推测TaAP2转录因子影响了小麦籽粒淀粉的合成。