磷酸化是一种重要的蛋白质翻译后修饰,对蛋白质磷酸化修饰的研究对解释生命现象的本质有着重要的意义。本研究在传统蛋白质组学研究的基础上,对从水稻叶片中提取富集检测磷酸化蛋白的方法进行了探索,提出了一套基于蛋白质谱鉴定结果的蛋白磷酸化预测方法和一套用于蛋白质点磷酸化检测的方案,为基于二维电泳分离技术的蛋白质学研究完成后进一步研究差异蛋白点磷酸化提供了可行的策略。本研究证实,在传统的TCA/丙酮沉淀法和苯酚抽提法都不能高效的从水稻叶片中提取磷酸化蛋白。用硫酸铵沉淀法降低水稻叶片全蛋白中的Rubisco后,二维电泳所能检测到的蛋白点明显增加,有可能提高低丰度磷酸化蛋白的提取效率。本研究摸索出了适合对溶解在高浓度尿素溶液中的磷酸化蛋白进行富集的方法,将其应用到水稻叶片磷酸化蛋白的富集上,并且用磷酸酯酶处理法在富集后的蛋白中检测到8对酶处理前后蛋白量发生变化的蛋白。此外,本研究提出了一套结合质谱鉴定结果对蛋白磷酸化进行预测的方法,并且将其应用到棉花胚珠发育过程差异蛋白点磷酸化预测中。该方法从50个差异点中,预测出了799个可能的磷酸化位点,并且对其磷酸化的可能性进行了评估。在此基础上,将50个蛋白点按照其预测出来的磷酸化位点信息对其磷酸化水平进行了分类。最后,本文提出了针对从二维凝胶上挖出来的蛋白点进行磷酸化鉴定的方案——基于磷酸酯酶处理鉴定法。标准样品测试证明,这套方案可以有效区分磷酸化蛋白和非磷酸化蛋白。利用基于磷酸酯酶处理的鉴定方法从50个棉花胚珠发育过程差异蛋白点中发现了9个酶处理后迁移率发生变化的蛋白。