小麦（TriticumaestivumL.）作为主要的粮食作物之一，在耕地面积逐年减少和人口数量不断膨胀的双重压力下，提高其单位面积产量成为解决粮食问题的主要手段。如今对于如何提高农作物产量的研究主要集中在农作物光能利用效率的提高上，即培育高光效的农作物。作物产量不仅与光合同化物相关，还取决于其向籽粒的高效运转和分配，深入探索小麦光合同化产物转运调控机理能为高光效作物的培育提供理论基础。　　本研究以昌平田间种植的冬小麦小偃81（Triticum aestivumL.cv Xiaoyan81）为实验材料，在籽粒灌浆过程中（开花后0-30天），选取旗叶叶片、旗叶叶鞘和相对应的顶端茎秆，采用比较蛋白组学技术分析上述三器官在籽粒灌浆过程中蛋白表达谱的动态变化，并对其参与的生物学过程富集分析，以揭示籽粒灌浆过程中旗叶叶片、旗叶叶鞘和相对应的顶端茎秆等器官间的代谢动态调控。　　双向电泳分离后，分别比较旗叶叶片、旗叶叶鞘与顶端茎秆在籽粒灌浆过程中的蛋白图谱，检测到不同灌浆时期稳定出现的蛋白点分别为1425、1368和1378，其中发生显著变化（p＜0.05，1.5倍）的蛋白点分别为457，526和478，通过基质辅助激光解吸-飞行时间质谱鉴定分别到286，304和297，对应203，206和199种不同的蛋白。　　为更好地理解差异表达蛋白在三种器官中的功能和表达谱，分别对其进行功能分类和综合表达谱分析。　　旗叶叶片差异表达蛋白参与的生物学过程有12个，分别为TCA循环、光合电子传递、糖酵解、碳水化合物代谢、氮素代谢、次生物代谢、蛋白合成、蛋白周转、蛋白降解、信号转导、物质运输和逆境响应。在籽粒灌浆过程中，开花15后天暗反应代谢相关酶和电子传递参与蛋白含量下调，叶片的碳同化能力减弱。而糖酵解过程、参与蛋白贮藏与降解的蛋白水解酶和逆境响应蛋白含量上升，以保证光合作用的顺利进行和对籽粒灌浆的物质需求。　　在旗叶叶鞘中差异表达的304个蛋白，参与的生物学过程有TCA循环、光合电子传递、光抑制、碳水化合物代谢、氮素代谢、次生物代谢、发酵、蛋白合成与组装、蛋白贮藏与定位、细胞结构、信号转导、物质运输和逆境响应蛋白等13种。灌浆起始阶段，比较活跃的代谢过程有碳水化合物代谢（尤其蔗糖含量的上调）、电子传递和发酵。而灌浆后期的光抑制、逆境响应蛋白和物质运输等能力的提升，保证叶鞘相对于旗叶叶片具有更持久的光合产物供应持续时期。除常见的活性氧清除系统的代谢酶含量增加，多酚氧化酶(PPO)、疾病防御蛋白等新逆境响应物质的出现，使其叶绿素和光合作用相关蛋白的降解减缓。　　顶端茎秆297个差异表达蛋白参与的生物学过程为:TCA循环、光合电子传递、碳水化合物代谢、氮素代谢、木质素合成、次生物代谢、蛋白合成与组装、蛋白贮藏与定位、细胞分裂与增长、细胞结构、信号转导、物质运输和逆境响应蛋白等14种。灌浆起始阶段，蛋白合成、TCA循环、细胞分裂与增长和细胞结构等生物学过程占主导地位。在灌浆中期，碳水化合物代谢（果聚糖代谢和蔗糖含量）处于峰值;而灌浆后期的木质素合成、物质转运、逆境响应蛋白等含量明显增加。　　综合比较旗叶叶片、旗叶叶鞘和顶端茎秆在籽粒灌浆过程中的差异表达蛋白功能和表达谱，上述三器官作为光合同化产物的生成器官，彼此协同，共同满足对籽粒灌浆物质的需要。在灌浆早期，旗叶叶片在提供籽粒灌浆物质和蛋白合成的原料外，自身也是库器官，即旗叶叶片的衰老从开花后15天开始;从三器官的碳水化合物和氮素代谢的变化趋势可知，不同营养器官物质对籽粒重的贡献率为叶片＞叶鞘＞顶端茎杆，和物质积累与转运的启动顺序相一致;灌浆中后期，旗叶叶鞘和顶端茎杆中参与物质运输和转运生物学过程的蛋白含量上调，保证物质到籽粒的畅顺和有效率;逆境响应蛋白三器官的变化趋势相同，在衰老过程中保证光合作用的正常进行和延长光合产物的供应时期。　　通过上述工作，分别构建在小麦籽粒灌浆过程中旗叶叶片、旗叶叶鞘和顶端茎杆三种器官的差异表达蛋白谱，更深入地理解籽粒灌浆过程中各营养器官间的相互关系，为提高小麦的光能利用率和生物学产量奠定基础。