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阐明水稻耐热的分子机理、加快耐热水稻优良新品种的选育,对确保我国粮食安全具有重要意义。为此,本研究以水稻耐热与热敏感近等基因系XN0437T和XN0437S为材料,在水稻灌浆初期利用人工气候箱进行夜间高温处理,采用iTRAQ蛋白质标记技术,研究了水稻耐热与热敏感近等基因系XN0437T和XN0437S应答灌浆初期夜间高温的颖果蛋白质组响应模式,以及耐热与热敏感水稻应答灌浆初期夜间高温的颖果蛋白质组差异。取得如下主要结果:(1)根据质谱检测结果,通过Uniport数据库比对,一共检测到肽段总次数65,578次,通过过滤、筛选高可信度肽段,共鉴定肽段14,497种。在FDR(False discover rate)≤1%的筛选标准下,共鉴定并定量高质量蛋白质3,130种。这些已鉴定蛋白质的GO分析中发现,它们在颖果细胞内参与21个生化过程、7个分子功能、1个细胞组成;KEGG通路分析发现,这些蛋白富集于内质网蛋白质加工信号通路的显著性最高。(2)相对于适温条件下生长的对照水稻材料而言,耐热水稻纯系XN0437T的颖果中存在55个上调表达蛋白质(FC>1.5)、16个下调蛋白质(FC<0.667);热敏感水稻纯系XN0437S的颖果中存在32个上调表达蛋白质、15个下调蛋白质;其中,有16个蛋白质在耐热和热敏感水稻中均表现上调1.5倍、有8个蛋白质均表现下调。(3)耐热与热敏感水稻纯系进一步的蛋白质功能注释显示,有7个蛋白质参与信号转导、有6个蛋白质参与物质运输、有3个蛋白质参与基因转录、有2个蛋白质参与氧化还原生化反应、有7蛋白质参与热激反应、有4个蛋白质参与光合作用、有2个参与能量代谢以及14个参与物质合成,有49个蛋白质功能未知。(4)分析差异表达蛋白质的功能与表达模式发现,热激蛋白在两个水稻纯系中表现相同表达模式,均上调表达;这也是水稻遇到高温胁迫的一种短期应激响应。Q5YLY5和Q10N88作为具有代表性的锌指蛋白,与转录信号转导密切相关,这两种蛋白质的表达模式有利于提高水稻耐热性。而在两个水稻纯系中发现P17048和Q6ZIX4两种醇溶谷蛋白表现相同的下调表达,也说明夜间高温对水稻的品质产生了影响。