干旱是影响植物正常生长的主要逆境因素之一,可严重影响作物产量及植物生长。植物根系是植物吸收水分和营养物质的主要器官,也是植物最早对干旱响应的部分,因此,增强根系的抗旱性可以有效提高植物对水分的合理分配,降低干旱产生的损害,增加植物逆境下的生存率。本研究以3周龄西藏野生光核桃幼苗为研究对象,设置4天、8天、12天、16天、复水五个不同时间梯度,研究其根系主要生理指标和蛋白质的变化特点。发现干旱胁迫下,光核桃根系随干旱时间的延长生长受到抑制,同时主根随干旱程度增强生长受到抑制,并且根系含水量逐渐减少,复水后有所恢复；此外丙二醛(MDA)、过氧化氢、脯氨酸含量和相对电导率随干旱时间的延长而增加,复水后有所下降；抗氧化酶(POD、 APX、CAT)活性随干旱时间的延长而提高,复水后有所下降。利用双向电泳技术研究不同干旱下光核桃根系蛋白质组的差异表达情况,每个实验组共检测到约420个蛋白点。针对干旱胁迫最为严重的一组(S16)和复水后的一组(S20)进行比对分析,确定了95个蛋白点进行测序和数据库比对分析。其中S16表达量上调、S20下调的有16个,S16表达量下调、S20上调的有9个,S16和S20表达量都上调的有9个,S16和S20表达量都下调的有6个,S16表达量上调、S20不变的有23个,S16表达量下调、S20不变的有33个。通过功能比对分析,将蛋白分为细胞骨架、碳氮代谢、能量代谢、转录和翻译、运输、诱导、抗胁迫、分子伴侣、蛋白降解、信号转导、其他物质代谢、未知功能蛋白等12个功能。鉴定蛋白中抗逆和防御功能蛋白占最大比例,这部分蛋白在干旱16天时多数呈上调趋势,复水后第四天出现下调,另外转录和翻译以及分子伴侣功能蛋白也占有较大比例,说明光核桃在干旱胁迫下根系会启动防御机制,以降低胁迫下根系结构和功能上的损伤。本次研究通过探索光核桃根系抗逆蛋白为寻找抗旱基因奠定理论基础,从而为植物的抗逆机理研究奠定理论基础。