新疆北部早春短命植物独行菜(Lepidium apetalum Willd.)种子萌发对温度响应独特:低温层积可以促进种子的萌发并显著增加整齐度,但在4℃条件下存在低温萌发停滞现象,而经25℃处理45-55 min及更长时间后,种子则可以在4℃条件下萌发。这种短暂的高温诱导解除低温萌发停滞的机制尚不清楚。本研究对处于低温层积前、萌发停滞状态及25℃高温处理解除低温萌发停滞后的种子进行蛋白质差异分析,筛选出解除独行菜种子低温萌发停滞的温度响应蛋白,采用定量q RT-PCR技术对相应基因的表达进行了验证。结果表明:低温层积前、后独行菜种子之间差异蛋白不显著;25℃高温处理45 min解除低温萌发停滞的种子与前二者种子蛋白差异显著。从中筛选出37个差异蛋白,其中14个上调,23个下调。选择显著上调的6个蛋白进行LC/MS-MS鉴定,并在生物信息学分析基础上,进一步选择其中的Cdc48E、Hsp17.6和Per12进行q RT-PCR验证,结果表明:这三个蛋白的基因在解除低温萌发停滞的种子中表达量极显著增高;随25℃处理时间增加,三个基因表达均呈上升趋势,且处理在45~55 min时上调表达达到最高,之后维持这一水平表达,这与经25℃处理30~60 min能够解除低温萌发停滞进行萌发的种子比率显著增加的特性相一致。以上结果说明Cdc48E、Hsp17.6和Per12可能与解除独行菜种子低温萌发停滞有密切关系,此结果为植物温度信号响应的研究提供了新的线索。