干旱是影响植物生长发育的重要逆境因子，研究植物抗旱的分子机制，通过转基因技术改善重要农作物抗旱性能，已成为我国粮食生产中急需解决的重大课题。 苔藓植物往往具有很强的抗旱能力，是研究植物抗旱分子机制的良好材料系统。小立碗藓(Physcomitrella patens)是一种对干旱有着极强抵御能力的苔藓。本研究从生理学入手，利用当前最先进的蛋白质组学研究技术，研究小立碗藓干旱应答蛋白的分离和鉴定问题，提出植物干旱应答中可能的新基因和新蛋白，对阐明植物的抗旱机理具有重要的理论意义和实践意义。 我们测定了在干旱处理及复水过程中的小立碗藓的多个生理指标，认为POD活力、可溶性糖及游离脯氨酸含量的升高是小立碗藓抗旱的生理证据。又通过标准2-DE及最先进的双向荧光差异凝胶电泳(DIGE)技术，分别构建了小立碗藓茎叶体干旱处理3天及复水6天的蛋白质组表达谱。与正常生长条件下的小立碗藓相比，发现70个上调/下调超过2倍的差异蛋白质点。经MALDI-TOF-TOF和NanoLC-FT ICR MS/MS质谱分析，数据库检索，已鉴定其中8种蛋白为已知蛋白质，而其余62个蛋白在现有数据库中未获鉴定结果，应为未知蛋白。8种已知蛋白质的功能是：与植物抗逆相关的蛋白质，如脱水蛋白，硫氧还蛋白过氧化酶；与细胞分裂相关蛋白质，如CDC48、FtsH同源物；以及分别与光合作用及呼吸作用相关的RuBisCO活化酶和NADH-泛醌氧化还原酶23kDa亚基；还有两种目前未发现其具体功能的蛋白质，如细胞内病源相关蛋白类似物和physcomitrin。 通过生理学和蛋白质组学分析，本研究确定小立碗藓是一种高度耐旱的高等植物，在分子水平上初步发现其具有特殊的耐旱机制。