蛋白质组学研究在功能基因组时代发挥着越来越重要的作用。双向电泳是其关键的技术之一。盐胁迫是影响全世界作物产量的主要非生物胁迫之一,全世界约有20%的土地或50%的灌溉地受盐害影响。大豆不仅是世界上重要的粮食和饲料作物,也是对盐分比较敏感的作物之一。因而,对大豆盐胁迫应答机制进行深入研究,培育耐盐作物新品种,是现代农业的一项重要任务。首先,本实验对前人已鉴定的大豆盐敏感品种(Jackson)和耐盐品种(Lee68)进行进一步的耐盐性鉴定验证。通过双向电泳(2-DE)方法获得了盐敏感品种(Jackson)和耐盐品种(Lee68)根和叶的盐胁迫(CK,1h、12h、3d、6d)差异蛋白质组图谱,并利用质谱(MALDI-TOF-TOF MS)技术鉴定了差异表达蛋白,再采用RT-PCR技术分析了31个差异表达蛋白编码序列的表达方式,来调查其转录和翻译水平的相关性,从而在蛋白质组学水平上系统低分析了大豆盐敏感品种(Jackson)和耐盐品种(Lee68)不同组织器官对盐胁迫应答特征,探讨了大豆耐盐与盐敏感的生物学机制。1.盐胁迫对大豆幼苗的生长有抑制作用,但耐盐品种Lee68比盐敏感品种Jackson勺株高降低幅度小,这验证了Lee68的耐盐性要强于Jackson。2.在Jackson与Lee68幼苗根中发现124个差异表达蛋白质,并通过质谱分析,成功鉴定了94个。首先Jackson与Lee68根蛋白质组本身具有差异。在Jackson与Lee68根中特异表达蛋白分别有1个和5个。其次,Jackson与Lee68根中的盐胁迫诱导蛋白存在差异,在鉴定的4个盐胁迫诱导型蛋白,2个在Lee68中被特异诱导,2个在Jackson与Lee68中均被诱导。第三,根盐胁迫响应蛋白的表达模式有较大差异。从品种差异角度分析,在短时间、长时间盐胁迫后,Lee68根中表达发生改变(包括上调和下调)的蛋白比例均比Jackson中的高,这表明盐胁迫可能引起Lee68细胞比Jackson细胞更剧烈更广泛的应答过程。第四,Jackson与Lee68根中的盐胁迫不表达蛋白存在差异,在鉴定的3个盐胁迫不表达蛋白,1个只在Lee68中不表达,2个在Jackson与Lee68中均不表达。3.在Jackson与Lee68幼苗叶中发现118个差异表达蛋白质,并通过质谱分析,成功鉴定了103个。首先Jackson与Lee68叶蛋白质组本身具有差异。在Jackson与Lee68叶中特异表达蛋白分别有3个和3个。其次,Jackson与Lee68叶中的盐胁迫诱导蛋白也存在差异,在鉴定的8个盐胁迫诱导型蛋白,1个在Lee68中被特异诱导,1个在Jackson中被特异诱导,6个在Jackson与Lee68中均被诱导。第三,叶盐胁迫响应蛋白的表达模式有较大差异。在短时间盐胁迫下,Lee68叶中表达发生改变(包括上调和下调)蛋白所占比例比Jackson中低14.1%,而在长时间盐胁迫下,Lee68叶中表达发生改变蛋白所占比例比Jackson中高8.2%。这表明,在盐胁迫下,Lee68叶蛋白变化较根蛋白变化延迟,其根蛋白对盐胁迫较敏感。第四,Jackson与Lee68叶中的盐胁迫不表达蛋白存在差异,在鉴定的4个盐胁迫不表达蛋白,1个只在Lee68中被抑制表达,1个只在Jackson中不表达,2个在Jackson与Lee68中均不表达。4.根与叶的差异表达蛋白功能分类存在较大差异。主要体现在：能量代谢相关蛋白,在叶中有39个,根中只有6个。根中没有胁迫防御及转录和翻译相关蛋白,而叶中此类蛋白分别发现2个和4个；叶中没发现细胞周期、核苷酸代谢及运输相关蛋白,而根中却分别2个、1个和4个。其它功能过程,在根中发现蛋白个数多于叶中的有解毒、信号转导、碳水化合物代谢、氨基酸及氮代谢、蛋白水解、次生代谢物的合成及抗营养因子；在叶中发现蛋白个数多于根中的只有能量代谢、蛋白合成、蛋白折叠及组装和骨架及细胞壁合成。由此可见,根比叶的蛋白组对盐胁迫更敏感,可能更准确地反应植物的耐盐能力及其在盐胁迫后所参加的生物学过程。5.本实验中,在转录和翻译水平上有一定的相关性,但也有个别不一致的情况。因此,要从蛋白表达水平上了解植物对盐胁迫的应答特征,来解析植物的耐盐机制,对一些重要蛋白的转录水平进行同步检测,以验证其翻译水平的表达变化是必要的。6.在蛋白质组水平上,Jackson与Lee68的盐胁迫响应蛋白应答模式差异较大,Lee68的细胞解毒系统、能量转化系统远远优于Jackson,且其在盐胁迫后乙烯释放量也高于Jackson,这是其较Jackson耐盐的重要原因。此外,推测大豆耐盐相关生物学机制主要体现在：盐胁迫后细胞周期、胁迫防御、蛋白折叠及组装、氨基酸及氮生物合成、细胞壁合成、类黄酮及苯基丙酸类次生代谢物的生物合成等过程增强。而盐敏感相关生物学机制主要体现在：盐胁迫后物质转运、异黄酮等次生代谢物合成、光合作用、糖酵解及三羧酸循环系统。蛋白质合成、胁迫防御、抗氧化系统等过程减弱,蛋白水解增强。再次,为了更好地了解黄麻的耐盐机制,我们对9511和孟圆的形态、生理及蛋白质组在盐胁迫(0,50,100,和150mM NaCl)4天下的变化进行了分析。结果显示：盐胁迫后,9511相对于孟圆具有低的平均盐害指数、平均每十株落叶数和高的根部脯氨酸含量,验证了9511的耐盐性高于黄麻。双向电泳及图像分析显示44个蛋白点在盐胁迫后发生了表达改变(P<0.05)。串联质谱对其进行了鉴定,结果,这些蛋白被分为三类,包括13个调控相关蛋白(涉及信号转导及转录与翻译过程)、26个功能作用蛋白(涉及氧化还原平衡、转座调控、光合作用、能量代谢、酯代谢、核苷酸代谢、多糖的生物合成及代谢、细胞壁代谢及细胞骨架的重排)和5个功能未知蛋白。我们的结果显示被鉴定的功能及调控相关蛋白参与的途径会在盐胁迫后建立一个新的平衡,这对黄麻在盐胁迫下能够存活下来是非常重要的。