作为一种重要的分子机制,蛋白质翻译后修饰（Post-translational modifications,PTMs）在植物的多种生物学过程中发挥着重要的调控作用,例如信号转导、新陈代谢、环境响应等。近年来,基于质谱的高通量蛋白质组学技术的快速发展大大加快了植物翻译后修饰事件的鉴定和定量。翻译后修饰数据的快速累积以及研究的复杂性使得构建相关数据库成为关键,虽然之前已经建立了多个数据库来存储植物翻译后修饰相关数据,但目前仍需要一个涵盖更多植物物种、更多修饰类型的蛋白质翻译后修饰及其定量信息的综合数据资源。因此,本论文围绕植物蛋白质翻译后修饰进行了数据整合、数据库构建以及生物信息学分析等工作。首先,我们收集整合了植物蛋白质翻译后修饰数据。采用多种关键词对PubMed数据库已发表文献中经实验鉴定的植物翻译后修饰底物位点相关数据进行收集整合,最终从293篇文献中收集整理了123,551个蛋白质上的429,821个非冗余翻译后修饰位点,涉及43种植物,23种修饰类型,583种处理条件。其中包括139篇文献中的34种植物的354种处理条件下的55,361个修饰底物上的136,700个修饰位点的620,509个定量事件。此外,还整合了详细的实验信息,包括实验条件、样本类型、实验仪器、富集方法、原始肽段等。统计发现拟南芥、玉米、水稻中的翻译后修饰事件最多,磷酸化、乙酰化、2-羟基异丁酰化修饰位点数目最多。然后,构建了植物蛋白质翻译后修饰定量数据库。采用UniProt数据库对收集整合的植物翻译后修饰底物进行了基本信息注释,包括基因名称、蛋白质名称、功能描述等。使用NetSurf P-2.0和IUPred2A网站对修饰位点进行了表面可及性、无序区域以及二级结构预测注释。最后使用HTML、PHP、JavaScript以及MySQL等语言构建了一个植物蛋白质翻译后修饰定量数据库qPTMplants,在线网址为http://qptmplants.omicsbio.info。为了方便用户使用,该网站提供了多种搜索和浏览选项。与其它数据库相比,qPTMplants包含的翻译后修饰底物位点及定量信息更多,涉及的修饰类型及植物种类更为丰富,并且对底物的序列和结构特征进行了可视化。最后,基于数据库中的拟南芥蛋白质翻译后修饰数据进行了一系列生物信息学分析。序列特征分析发现不同修饰类型序列偏好性不同。相互影响（Crosstalk）分析发现同一修饰位点可发生多种修饰,表明不同类型的翻译后修饰之间可以发生相互影响,共同调控特定的生物学过程。功能分析表明,发生多种翻译后修饰的蛋白质在植物生长发育、能量代谢以及蛋白质合成降解等过程中起重要作用。转录因子富集分析发现C3H、Trihelix、bZIP等转录因子家族显著受到翻译后修饰的调控,而翻译后修饰底物与植物非生物胁迫响应显著相关。激酶-位点磷酸化调控网络分析发现CPK3、MPK6、MPK3激酶在该网络中发挥重要调控作用。综上所述,本研究通过对植物蛋白质翻译后修饰数据进行收集整合及多方面注释,构建了一个在线数据库qPTMplants,并进一步对拟南芥翻译后修饰数据进行了一系列的生物信息学分析。本工作将为深入研究蛋白质翻译后修饰在植物生长发育和环境响应等过程中的调控机制提供数据资源及新的思路。