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打顶是烟草生产中的一个重要栽培措施,这种打顶伤害会导致烟草发生一系列生理响应,如库源关系变化、激素分布改变、根系二次发育、根系烟碱合成增加等,而根系烟碱合成能力增加又会导致上部叶工业可用性降低。烟草科技工作者在烟草栽培生产中采取平衡施肥、改变留叶数等多种措施试图改善烟叶品质,但不能从根本上解决这一难题。本实验室前期从各种组学入手分析了烟株打顶前后的基因变化,筛选到了一些打顶响应的基因,为了进一步分析这些基因在蛋白质水平上的变化,本研究对烟株打顶前和打顶后根尖组织三个时间点(2小时、6小时和24小时)进行了蛋白质组变化分析,主要内容如下:1.从蛋白质提取量、SDS-PAGE、2DE等方面分析了三种改进的蛋白质提取方法,结果显示TCA-酚提取法能够有效从植物根系提取蛋白质进行双向电泳、获得高分辨率的图谱。2.从打顶前后根尖组织的差异蛋白质图谱中筛选出了差异表达的蛋白质;对13个差异显著的蛋白点进行了质谱鉴定,其中F-box、Ras、LRR、Cal、FPS和bHLH蛋白在生物和非生物胁迫响应中具有重要作用。3.文献报道bHLH、MYC1a/b和MYC2a/b均参与烟碱的生物合成调控,它们又都属于bHLH家族。为了分析它们在烟碱合成调控中的作用差异,对烟草bHLH家族成员进行了聚类分析,发现bHLH与MYC1a/b和MYC2a/b相距较远,不属于同一个亚家族,表明它们的调控方式可能存在差异。文献报道MYC参与了 JA介导的烟碱合成调控过程,JAZ在JA信号通路中起着重要作用,对这5种蛋白质的氨基酸序列分析发现MYC1a/b和MYC2a/b具有与JAZ结合的区域,而bHLH蛋白没有JAZ结合的区域,表明bHLH可能不参与JA信号介导的烟碱合成调控过程。4.为了进一步验证分析bHLH与MYC1a/b、MYC2a/b在调控烟碱合成中的作用差异,初步分析了它们在不同生物与非生物胁迫下的响应,结果表明bHLH、MYC1a/b、MYC2a/b这5个bHLH家族成员均能参与对烟碱合成的调控,但它们对生物与非生物胁迫具有不同的应答响应,其中MYC2参与了打顶及MeJA诱导的烟碱合成过程,bHLH主要参与低温、干旱及盐胁迫促进的烟碱合成,MYC1主要参与干旱处理诱导的烟碱合成。