桑树是家蚕的主要饲料树种,且有很高的生态价值、经济价值和药用价值。盐和干旱是影响桑树生长的重要环境因素,提高桑树抵抗逆境胁迫的能力有利于促进蚕业生产发展和桑树生态价值、经济价值和药用价值的实现。桑树韧皮部汁液中含有丰富的蛋白质,在信号传递、物质运输和植物防御等方面具有重要作用。因此,对韧皮部汁液蛋白质进行鉴定并对其功能进行研究,有助于揭示桑树的抗逆机制,为桑树抗性育种提供候选基因。本课题对桑树韧皮部汁液蛋白质组进行了高通量分析,对鉴定到的溴结构域蛋白(Bromodomain-containing protein 1)基因(Mul-BRD1)进行了克隆,并对其表达特性和生物学功能进行了研究,同时筛选鉴定出了Mul-BRD1蛋白的相互作用蛋白质。研究结果有助于深入了解植物韧皮部的功能及其对环境响应的分子机制和信号传导途径,为桑树抗性育种提供了候选基因,同时也为深入研究Mul-BRD1基因的作用机制奠定了基础。本研究的主要结果如下:(1)桑树韧皮部汁液蛋白质组研究利用液相色谱-串联质谱技术对桑树韧皮部汁液蛋白质组进行了高通量分析,鉴定了712种蛋白质,其功能可分为20类,其中最丰富的类别是与蛋白质翻译后修饰相关的蛋白质和参与碳水化合物运输的蛋白质,还包含参与胁迫响应、信号传导、次生物质合成等过程相关的蛋白,蛋白质的组成复杂,其功能涉及到多个生理过程,这表明韧皮部具有复杂的生理功能。研究结果提供了一个具有参考价值的桑树韧皮部汁液蛋白质组数据库,为更好地理解植物韧皮部生理功能奠定了基础。(2)Mul-BRD1基因的表达特性及生物学功能分析本研究对桑树韧皮部汁液蛋白基因Mul-BRD1进行了克隆,该基因编码区全长2355bp,编码784个氨基酸,理论分子质量为85.30 kDa。利用生物信息学技术预测发现Mul-BRD1蛋白含有多个磷酸化位点和N-糖基化位点,不含有信号肽和跨膜区,但具有较强的亲水性。亚细胞定位分析发现,Mul-BRD1蛋白定位于细胞核内。组织表达特性分析发现,Mul-BRD1基因在桑树各组织中均有表达,不具备组织表达特异性。克隆得到了Mul-BRD1基因启动子(pMulBRD1),该启动子核苷酸序列包含有启动子的核心元件以及多种环境因子响应元件,利用烟草叶片瞬时表达体系联合GUS组织化学染色法对pMulBRD1的表达活性进行了分析,发现其具有光照和ABA诱导表达活性。利用转基因技术对Mul-BRD1基因的功能进行了研究,发现Mul-BRD1基因在拟南芥中表达可以增强转基因植株种子对ABA、甘露醇和NaCl的耐受性,增强转基因植株对NaCl和干旱胁迫的抗性。(3)Mul-BRD1蛋白相互作用蛋白质的筛选与鉴定成功构建了Mul-BRD1蛋白的诱饵载体,对重组载体进行毒性和自激活活性检测,发现该蛋白没有毒性和自激活活性。利用桑树酵母双杂交文库筛选鉴定到6个与MulBRD1蛋白相互作用的蛋白质,分别是甘油醛-3-磷酸脱氢酶,COP9信号体复合体亚基5A亚型X1(CSN5A),醛氧化酶GLOX,GDSL酯酶/脂肪酶APG,MYST家族组蛋白乙酰转移酶1和一个未知蛋白。这些蛋白分别参与碳水化合物代谢、组成型的光形态建成过程、生物氧化和脂类代谢以及调节蛋白质的乙酰化作用等生物学过程。另外,本研究还通过酵母双杂交回补实验证明了Mul-BRD1与Mul-CSN5A以及Mul-BRD1与Mul-MYST之间的互作关系。