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西南地区是我国南方套作食用大豆主产区,高蛋白是该区域大豆的主要特色和优势,与玉米进行套作是其主要种植方式。在该模式中,大豆作为低位作物,生育前期受玉米荫蔽的影响,营养生长不良;玉米收获后,光照条件得到极大改善,加上雨水充沛,茎叶补偿生长力强,并转向生殖生长,干物质积累量大。在这种情况下,研究其蛋白品质差异和积累变化规律,对保证套作大豆品质具有重要的意义。本研究在前人研究工作基础上,以13个不同耐荫型大豆为材料,采用两因素裂区实验设计,研究净、套作环境下不同基因型大豆蛋白品质差异。以3个不同耐荫型大豆为材料,研究净、套作环境不同基因型大豆蛋白品质积累变化规律;并从差异蛋白组角度出发,利用双向电泳结合质谱技术,研究净、套作环境下不同基因型大豆初粒后每周(WAR5:Week after R5的缩写;R5:大豆初粒期)差异蛋白组,旨在为进一步改良套作大豆品质奠定基础。研究结果如下:1、净作环境下13个材料蛋白质百分含量为49.5%~53.1%,各材料间差异显著。以净作为对照,11个材料蛋白质百分含量在套作环境下无显著变化;4个材料脂氧合酶相对百分含量在套作环境下显著降低;不同大豆材料同个蛋白亚基以及同一个大豆材料不同蛋白亚基在套作环境下表现均不同。在净作环境下,大豆总氨基酸、必需氨基酸、含硫氨基酸含量在各材料间差异不显著。以净作为对照在套作环境下,3个材料含硫氨基酸显著增加,5个材料蛋氨酸含量显著增加,组氨酸、精氨酸变化系数高。根据粗蛋白、脂氧合酶、蛋白亚基和氨基酸含量受套作环境的影响程度,分别对供试大豆材料进行聚类分析结果表明:蒙庆6号、菜豆在套作环境下蛋白含量差异不显著,11S相对百分含量增加,脂氧合酶相对百分含量降低,总氨基酸、含硫氨基酸含量增加。说明通过套作种植模式配合选择特定大豆品种,可保证大豆蛋白营养组份、提高豆制品风味及口感,同时延长保存时间,满足人们对豆制品的多元化需求。2、净作环境下3个不同耐荫型大豆的蛋白质百分含量在初粒期后每周变化规律一致,均表现为初期1 WAR5(初粒期后1周)到2 WAR5(初粒期后2周)之间积累速率较缓,2 WAR5到3 WAR5(初粒期后3周)之间积累速率较快,并在3 WAR5蛋白质百分含量达到较高水平,4WAR4(初粒期后4周)到6WAR5(初粒期后6周)积累速率再次趋缓。套作环境下不同基因型大豆初粒期后每周蛋白质百分含量相对净作无显著变化。净作环境下α’和α亚基于1 WAR5已经少量积累,2 WAR5时大量积累;3 WAR5所有亚基均达到较高的水平。以净作为对照套作环境仅加速各亚基积累初期的积累速率,对大豆初粒期后每周各蛋白亚基相对百分含量无显著影响。净作环境下含硫氨酸Cys、Met在6 WAR5开始少量积累;其余氨基酸在1 WAR5含量增加,1 WAR5到2 WAR5含量无显著变化,2 WAR5到3 WAR5时含量显著增加。套作环境下不同基因型大豆初粒期后每周各氨基酸含量相对净作无显著变化。3、依据3个不同耐荫型大豆材料初粒期后每周的双向电泳图谱,PDquest分析得南032-4、南豆12、九月黄差异蛋白点总数分别为93个、87个、37个。MALDI-TOF/TOF质谱成功鉴定共计126个点,其中南032-4、南豆12、九月黄差异蛋白点分别为58个、43个、25个。差异蛋白点多表现为在套作环境下表达量相对净作显著降低或升高,其中套作环境相对净作缺失或增加的差异蛋白点集中在1 WAR5出现。对鉴定成功的126个差异蛋白点进行GO分析,依据参与的生物学过程可划分20类,多集中在小分子代谢过程、生物合成途径、分解代谢途径、C/N化合物代谢途径。对具有核苷酸序列信息的126个差异蛋白点进行KEGG Pathway-Maps在线分析,检测到51个酶相关蛋白质,涉及52个酶代谢途径。主要包括次生物质的合成和积累、碳代谢、氨基酸的生物合成、糖酵解和糖质新生、蛋白酶体等。用STRINGv9.1对差异蛋白点构建蛋白相互作用图。发现关于转录过程剪接体相关蛋白1个、折叠,排序和退化过程的蛋白酶体相关蛋白7个、内质网蛋白加工相关蛋白3个以及RNA降解相关蛋白2个间存在相互作用;氨基酸合成过程相关蛋白3个间存在相互作用。