水杨酸调控黄瓜叶绿体低温感应的蛋白质作用网络

水杨酸（Salicylic acid，SA）与受体SABP结合并通过ROS、Ca2+－CAM、NPR1的级联反应，介导植物对生物或非生物逆境的应答。叶绿体是SA合成和感知的关键位点，且对低温非常敏感。本项目以低温敏感性不同的两个黄瓜品种为材料，观测在SA和低温交互处理后，叶绿体结构和功能的稳定性变化，明确SA对叶绿体低温伤害的保护作用；采用2-D电泳、iTRAQ标记的定量蛋白质组学方法，分析处理后叶绿体蛋白的变化，鉴定差异表达蛋白，构建SA调控叶绿体低温感应的蛋白质作用网络；并将SA响应的关键蛋白导入烟草BY-2悬浮细胞中进行耐低温功能验证，最终揭示SA对黄瓜叶绿体低温伤害的保护机制，具有重要的科学意义。

水杨酸（Salicylic acid，SA）是一种重要的植物激素，外源施用SA可以诱导植物对低温等非生物胁迫的抗性。通过本项目的研究表明：⑴ 低温可以诱导黄瓜幼苗中SA合成关键酶―苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia-lyase，PAL）和苯甲酸2-羟化酶（Benzoic acid 2-hydroxylase，BA2H）的基因表达和活性升高，引起SA积累，SA的积累可以诱导胁迫相关基因的表达，清除胞内H2O2等活性氧分子，对黄瓜幼苗低温抗性的产生是必需的；⑵ 低温下SA的积累有助于维持黄瓜叶片中光合电子传递活性，优化光系统间的光能分配，从而保持较高的光合活性，降低低温胁迫对植物光合系统的损伤；⑶ 采用二维电泳和iTRAQ标记的定量蛋白质组学方法，对SA响应蛋白进行分离鉴定，构建了SA响应的蛋白质作用网络，明确了叶绿体在SA诱导黄瓜幼苗低温抗性中的分子机理；⑷ 对鉴定到的PAL蛋白进行克隆和功能分析，明确了PAL在SA诱导黄瓜幼苗低温抗性中的作用。以上结果全面揭示了SA在诱导黄瓜低温抗性和保护叶绿体中的作用，为SA的实际生产应用提供了科学依据。