杂种优势是自然界一种普遍现象,指杂交子代在很多农艺性状表现上优于双亲,如生物量、产量、抗逆性等。水稻是重要的粮食作物,也是杂种优势利用最成功的作物之一。虽然杂交稻的产量得到了极大的提高,但其杂种优势的分子机理却没有得到很好的阐明。蛋白质组学具有高通量,快速分析蛋白质变化的优势,已经在多个领域得到广泛应用。然而蛋白质组学应用于水稻杂种优势的研究却比较少。因此利用蛋白质组学研究水稻叶片蛋白在杂种子代和亲本之间的表达模式,会帮助我们更好的理解水稻杂种优势的分子机理。　　 本文以大田生长的超级杂交稻LYP9(父本9311,Oryzasativa L.ssp.Indica:母本PA64s,mixed background of Indica,Japomica,Javanica)组合为实验材料,分析三者在分蘗期、开花期和灌浆期叶片蛋白表达谱的变化。我们共检测到稳定出现的蛋白1037个,其中384个蛋白在子代、父本和母本中的表达发生质与量的显著变化(p<0.05)。通过对子代与亲本之间差异表达蛋白(DPHP)表达模式的分析,发现dominance(72.8-85.8％)是三个发育时期中最大的表达模式。加性(additive)和非加性(nonadditive)是另一种描述杂种子代蛋白表达模式的遗传模型,本文的研究结果表明子代中绝大部分蛋白具有加性表达模式,仅有4.7-7.5％的蛋白在三个发育时期中是非加性表达模式。为了更好的理解差异表达蛋白的功能,我们将差异表达蛋白进行了功能分类,并研究了参与光合作用、糖酵解、疾病与防御的DPHp三个功能类群的蛋白在分蘖期、开花期和灌浆期的表达情况,发现在开花和灌浆期参与光合作用、糖酵解、疾病与防御的DPHp以及上调表达的DPHF比在分蘖期多,而且大多数上调表达的DPHP在开花期和灌浆期子代中的表达含量比在分蘗期子代中高。同时我们也证实了LYP9在开花期和灌浆期的CO2同化速率和表观量子产率比在分蘖期高。此外,参与蔗糖和淀粉合成的一些酶在灌浆期子代中上调表达。为了验证基因在转录水平上的表达模式,我们在分蘖期、开花期和灌浆期分别选择了一些差异表达蛋白,将其对应的基因进行了定量PCR检测。结果显示:分蘗期、开花期和灌浆期分别有17.4％、25.0％、28.6％的差异表达蛋白与其mRNA的表达模式一致。该结果表明基因在转录和翻译水平的表达并不一致。此外,我们将该杂交组合的蛋白质组学数据(297个DP)与已发表的转录组学数据(3926个DG)进行比较,在相同发育期共匹配上30个蛋白点(对应24个基因)。造成该差异的原因可能是采用不同的表达谱技术以及基因在相同时期的转录和翻译水平表达不一致。通过比较蛋白质组学研究,我们认为更强的光合能力和碳水化合物代谢能力以及更好的疾病防御能力,是杂交稻具有产量杂种优势的原因。参与光合作用、糖酵解、疾病防御的差异表达蛋白.其数量在开花期和灌浆期比在分蘗期多,而且上调表达的差异蛋白在开花期和灌浆期子代中的表达量比在分蘖期子代中多,此外杂交稻在开花期和灌浆期的CO2同化速率和表观量子产率也比在分蘖期高。这种动态变化暗示子代杂种优势在不同的发育时期表现不同。我们的研究结果表明一些重要生理过程如光合作用、淀粉和蔗糖以及疾病与防御在不同发育时期的动态调控可能是水稻杂种优势产生的一个机制。