葡萄是世界范围内广泛栽种的水果作物之一。中国作为葡萄的起源中心之一,拥有极其丰富的种质资源。温度是决定葡萄生长发育和地理分布的主要因素之一。在中国北方酿酒葡萄主产区,葡萄会遭受冬季极端低温的影响,需要埋土防寒以度过严冬。高抗寒性已成为这些地区葡萄品种筛选的主要目标。冷驯化是植物面对低温胁迫的一种适应策略,包括保护性蛋白质的积累等多个过程。与主栽的欧亚种葡萄(V.vinifera)相比,原产我国的山葡萄(V.amurensis)具有极强的耐寒性。解析山葡萄耐寒机制将为葡萄的抗性育种提供理论基础。本研究通过对山葡萄‘左山一号’和欧亚种‘京早晶’两种葡萄在冷驯化过程中的芽组织进行蛋白质组分析,以探讨两个葡萄品种在田间冷驯化的耐寒机制,并进一步选择低温应答蛋白Snakin-2进行功能分析。主要研究结果如下:1.葡萄休眠芽样品于2016年10月19号和12月2号在中国科学院植物研究所采集。利用差热分析发现,葡萄休眠芽的抗寒性随田间温度的逐步降低而增加,‘左山一号’的抗寒性明显高于‘京早晶’。因此拟通过样品之间的比较来揭示冷驯化下两个品种休眠芽在蛋白质组学水平的差异。2.通过比较蛋白质组学的方法,在‘左山一号’和‘京早晶’中分别鉴定到472和713个差异丰富蛋白(DAP)。在两种葡萄中共同变化的235个DAPs主要参与蛋白质伴侣和代谢途径,特别是碳水化合物代谢。这些DAPs代表了葡萄对冷驯化的一般反应。共有478个蛋白仅在‘京早晶’中差异表达,而‘左山一号’中含有237个特有差异蛋白。功能分析表明,苯丙素生物合成途径在‘左山一号’葡萄中更为富集。苯丙氨酸解氨酶、肉桂酰辅酶A还原酶1和莽草酸-O-羟基肉桂酰转移酶等蛋白在‘左山一号’中随低温富集,而在‘京早晶’中显著下调。这些发现为山葡萄休眠芽的抗寒机制提供新的见解。3.通过qRT-PCR分析,发现12个编码DAPs的基因在转录与蛋白水平呈正相关,且这些基因的表达水平比相应的蛋白质组水平变化更为显著。remorin和ubiquinol等基因在‘京早晶’中的变化较大,但在蛋白质水平上差异较小。这种变化说明转录组学和蛋白质组学数据可相互补充,进而减少分析误差。4.赤霉素调节蛋白Snakin-2(Snk-2)在‘京早晶’休眠芽中冷驯化过程中急剧增加将近30倍,因此作为候选的低温应答蛋白开展进一步分析。定量表达分析表明,低温可以诱导Snk-2基因在欧亚种和山葡萄中的表达。Snk-2基因在两种葡萄所有检测组织中都受低温诱导而上调表达。在山葡萄茎中Snk-2具有较高的增加倍数,而在欧亚种‘玫瑰香’葡萄叶片中上调幅度最大。两种葡萄根中Snk-2表达差异均显著。还需要进一步的实验来验证Snk-2在葡萄不同组织冷驯化过程中的功能。