次生代谢在1891年首次被Kossel提出以区别于初生代谢,植物次生代谢在抵抗生物和非生物协迫时扮演着重要的角色,植物次生代谢物是药物、精细化学品和食品添加剂的主要来源。很多次生代谢物具有抗菌,抗病毒和抗真菌的作用,能保护植物免受病原体的侵害,但这些化合物的产量很低(通常小于植物干重的1%)。虽然化学合成和植物细胞培养可以生产这些代谢物,但由于多数次生代谢产物结构复杂,化学合成的收率较低,成本很高,植物细胞培养,虽然有一定的可行性,但成本控制仍是其发展的瓶颈。而利用非生物胁迫,提高在体或离体植物组织中次生代谢产物的含量,具有成本低,无污染,简单快速的优点,越来越受到产业界和学术界的重视,其中紫外光是一种重要的诱导因子。紫外光根据波长范围可分为三种：UV-A (320-400nm)、UV-B (290-320nm)和UV-C (200-290nm),作为一种非生物胁迫因子,它对地球生物产生了显著的影响。近年来,由于臭氧层持续减少,地球表面的UV-B辐射持续增加,为了适应这一变化,植物中具有吸收UV-B作用的次生代谢产物相应大幅度增加。到目前为止,从植物中已经报道了十万余个次生代谢化合物,其中,生物碱已成为第二大类化合物,它具有很好的UV-B吸收作用。但基于UV-B照射引起的次生代谢产物变化的分子机理研究较少。蛋白质组是指一个细胞在特定生理或病理状态下表达的所有种类的蛋白质。蛋白质是基因功能的实施者,因此对蛋白质结构、定位和蛋白质-蛋白质相互作用的研究将为阐明生命现象的本质提供直接的依据。差异蛋白质组学是蛋白质组学研究的重要内容,包含了特异蛋白的表达模式和功能模式,是研究植物生理、发育和遗传的重要工具,着重于筛选和鉴定不同种类或状态下各样本间蛋白质组的区别与变化,具有很好的可行性。应用差异蛋白质组学研究药用植物对外界刺激的应答和适应性,可以更好地了解药用植物应答外界刺激的蛋白和造成生物活性物质改变的合成途径。组合肽配体库是一种新生技术,能减少样品中蛋白浓度的动态变化,富集低丰度蛋白,通称为"ProteoMine",已广泛应用于人和动物的蛋白质组研究,但是,在植物中的应用很少,只在拟南芥,南瓜和波菜中有简单应用。涉及到次生代谢产物的酶通常为低丰度蛋白,在植物中低丰度蛋白的检测经常受到高丰度蛋白,如占植物蛋白总量40%的Rubisco的影响,导致其很难被检测到。组合肽配体库是一种成本效益高,时效性强的低丰度蛋白富集工具,对于一些无法通过免疫沉淀等方法来富集的蛋白是一种好的选择,因此,它在植物蛋白质组学的研究方面具有潜在的应用价值。十大功劳是一种常绿灌木,属于小檗科十大功劳属,是一种重要的药物植物。现代药理学研究表明它具有很好的药理活性,如抑菌消炎、降血糖,抗氧化以及抗癌等多种生物活性。关于十大功劳活性成分研究,已很透彻。生物碱是其主要的生物活性物质,而含量较高的主要是小檗碱,药根碱,非洲防己碱和巴马汀等。传统上十大功劳以根入药,大量的采集,必然会引起植物资源的匮乏,也严重破坏生态环境。本课题应用UV-B诱导技术,对活体阔叶十大功劳叶进行了深入研究。通过对6小时UV-B照射,不同时间培养后的指纹图谱进行分析,发现阔叶十大功劳中次生代谢产物有显著的变化。与对照组相比,药根碱、非洲防己碱、巴马汀和小檗碱分别增加了919.6%,391.4%,192.4%和33.1%。为了揭示UV-B诱导阔叶十大功劳产生异喹啉生物碱的生物合成机理,本课题采用双向电泳,组合肽配体库和RT-PCR技术对其生物合成机制进行了研究,通过MALDI-TOF-MS鉴定,普通双向电泳得到了13个差异点,利用组合肽配体库技术后,检测到了91个新蛋白点,同时异喹啉生物碱合成的六个关键酶基因经UV-B诱导后也显著提高。