开花生热（floral thermogenesis）是一些开花植物在它们的花器官中产生热量的现象,其对花器官的生殖发育和传粉受精具有重要的生物学意义。莲（Nelumbo nucifera Gaertn.）是一种具有重要经济价值和观赏价值的水生作物,具有开花生热效应以及生热调控能力。至今,对其开花生热调控的分子机制,及其生热过程中的蛋白质组表达谱尚不清楚。本研究以中国莲品种“满天星”为实验材料,通过对其花托组织进行比较蛋白质组学分析,以期揭示参与莲开花生热效应的蛋白质及其调控网络。本论文的主要研究结果如下:1.利用基于数据非依赖采集（data-independent acquisition,DIA）的定量蛋白质组学技术,共鉴定到6913个蛋白质。莲花器官的发育被分为5个顺序时期,其中stage 2、stage 3和stage 4为花托的生热阶段。从stage 1到stage 5各时期鉴定的蛋白数目分别是6554、6591、6429、6365和6508个,其中5864个蛋白质在5个时期中都有被鉴定到。在这6913个蛋白质中有5867个具有Gene ontology（GO）注释条目,这些蛋白多数集中在分子功能类别的催化活性（catalytic activity）和结合作用（binding）以及生物学过程类别的细胞过程（cell process）和代谢过程（metabolic process）中。2.差异蛋白分析得到了10个不同的比较组,它们之间共有3513个显著差异表达的蛋白（DEPs）。以stage 1为对照时,stage 2、3、4和5时期中DEPs数目分别为203、1373、1826和2107。以stage 3为对照时,stage 1、2、4和5时期中DEPs数目分别是1373、752、192和1262。按照花托的发育顺序,相邻时期之间DEPs数目分别是203、752、192和1088。3.时间序列分析得到6种不同表达模式的蛋白聚类簇,其中与生热模式一致、在生热阶段高表达的聚类簇是cluster 3,包含640个蛋白质;在生热阶段低表达的聚类簇是cluster 5,包含429个蛋白质。经过KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）富集分析,发现cluster 3主要富集在三羧酸循环、碳代谢、淀粉和蔗糖代谢等通路中,cluster 5主要富集在光合作用、植物激素信号转导、MAPK信号途径等通路中。接着,GO富集分析发现,三羧酸循环、氧化还原活力以及三羧酸循环酶复合物是cluster 3中主要富集的GO条目;光合作用,信号转导活性以及光合系统是cluster 5中主要富集的GO条目。4.荧光定量PCR验证了10个生热相关蛋白所对应转录本的表达模式,其中包括交替氧化酶（alternative oxidase,AOX）和植物解偶联蛋白（plant uncoupling proteins,p UCP）。结果表明,这些蛋白质的转录本表达水平与转录组和蛋白质组的定量结果一致。Western blot实验进一步验证了AOX和p UCP的表达模式,其结果与蛋白质组的定量结果一致。接着,通过比较不同组织中AOX、p UCP蛋白的表达差异,发现AOX在生热组织花托中特异性表达,而p UCP在非生热组织中高表达。这也进一步证实AOX在莲的开花生热过程中起重要作用。5.通过对cluster 3中的蛋白进行蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络分析,鉴定了几个与三羧酸循环有关的核心蛋白（处于调控网络中心,具有高连接度的蛋白）,其中柠檬酸合成酶是PPI网络中连接度最高的蛋白。随后,加权基因共表达网络分析（WGCNA）鉴定了一个与生热表型高度相关的蛋白质模块,这个蛋白模块包括78个蛋白质,主要与代谢过程、脂肪酸降解以及泛醌和其他萜类醌的生物合成等KEGG通路有关。6.H2O2含量检测实验发现H2O2在花托5个发育时期含量的变化与AOX的表达模式高度相关,这一结果暗示了活性氧（ROS）与AOX表达之间的联系。本研究尝试从蛋白质组学的角度揭示参与莲开花生热效应的蛋白质调控网络,获得了莲开花前后不同发育时期花托组织的蛋白质表达谱。其结果不仅能帮助我们理解莲开花生热效应的分子机制,而且为将来的研究提供了候选蛋白,有利于进一步揭示植物开花生热现象的奥秘。