植物会遭受许多环境因子的影响,在这些限制因子中,低温胁迫是最重要的非生物胁迫因子之一,低温严重影响了植物的生长发育和地理分布。目前随着植物耐寒生理机制和分子机制的研究不断深入和生物技术的日趋完善,通过基因工程的技术和手段为培育抗寒植物新品种提供了一条崭新的途径。近年来,蛋白质组学方法和技术应用到了植物的研究中,并取得了一定的成果。应用蛋白质组学的方法研究植物对低温胁迫的应答机制,发掘低度逆境相关蛋白,进而探索植物抗寒分子机理,为提高植物温度抗性提供重要的理论依据。本研究以暖季型草坪草“中坪一号”( Buchloe dactyloide(Nutt.)Engelm.cv zhongping No.1)野牛草为材料,研究了低温胁迫下野牛草幼苗叶片细胞膜透性和保护酶活性的变化;并利用双向电泳、质谱技术结合生物信息学,对野牛草在5℃低温胁迫0h、6h和24h的差异蛋白质组学进行了研究。通过低温胁迫条件下野牛草生理生化变化,蛋白质组的差异表达,以及通过对野牛草低温逆境应答蛋白的鉴定,来探讨野牛草的低温耐受分子机制,为将来培育抗寒性强的野牛草新品种奠定一定的理论基础,为生产实践活动中应对寒害提供一定的理论指导。本研究的结果如下:1在一定限度的胁迫下野牛草叶片的细胞膜透性不会造成永久性伤害。低温胁迫对叶片细胞膜造成一定的损伤,胁迫时间越长细胞膜受到的伤害越大,但在一定限度的胁迫下,叶片细胞膜不会造成永久性伤害。2低温胁迫下野牛草幼苗叶片保护酶活性变化趋势不一致。随着胁迫时间的延长,叶片中SOD、POD和CAT活性均表现为先升高后降低的变化规律,但三种酶的变化有所不同,POD活性表现为波动较大,当胁迫持续到24 h时,POD活性明显降低几乎与对照持平,说明POD受低温影响更敏感;SOD活性一直保持较高的水平; CAT活性与SOD活性变化保持一致,表现出这两种酶在低温适应性调节过程中的协同作用。3低温胁迫下野牛草幼苗双向凝胶电泳分析。Trizol沉淀法制备蛋白质样品,利用经典的双向凝胶电泳分离野牛草幼苗叶片全蛋白,得到了高分辨率和重复性好的双向电泳图谱,在电泳图谱上至少能检测到850个蛋白点。经过ImageMaster 2D Platinum V 5.0软件分析,在某一时间点,得到表达丰度变化显著差异的蛋白质点共87个,其中上调表达的60个,下调表达的27个。4部分差异表达蛋白质的质谱鉴定及功能分析。从87个差异表达的蛋白点中选取了26个相对丰度较高的蛋白点进行了MALDI-TOF-MS分析,有17个蛋白点得到了鉴定,包括已知的和新的低温胁迫响应蛋白。这些蛋白在野牛草低温胁迫下参与了以下代谢过程:碳水化合物代谢、能量代谢、细胞信号传导、硫和脂肪酸代谢、蛋白质的加工、细胞防御等代谢途径。结合已报道的其它植物中的17种蛋白的功能,对野牛草的耐低温机制进行初步探讨。还有一个未命名蛋白和假想蛋白,这两个蛋白质功能和在植物适应低温胁迫的调节机制还需要进一步的研究。