毛竹茎秆快速生长过程的蛋白质表达谱研究

毛竹（Phyllostachys heterocycla cv. Pubescens）是我国特有的、竹类资源中分布面积最大的经济竹种，它的生长很独特，在幼笋出土长成幼竹的短短几个月内即完成秆形生长。毛竹笋竹期秆形生长具有如此神奇的生长速度，但我们对其内在的调控机制及分子生物学基础却知之甚少。本研究将在大规模筛选差异蛋白的基础上，对其功能进行进一步的研究，并结合激素分析及茎秆结构发育变化的动态研究，了解毛竹茎秆快速生长发育的规律以及内在的激素调控机制、解剖结构和分子生物学基础，这将有助于我们揭示典型速生树种――毛竹茎秆迅速生长之迷，有助于研究者了解毛竹快速生长阶段基因表达和调控的特点，为筛选并获得控制毛竹快速生长的基因奠定基础，为树木的速生改良和培育提供理论依据。

毛竹是人类重要的用材来源，其最突出的一个特点是生长非常迅速，仅2-4个月就完成10多米的茎秆生长，因此研究毛竹的生长发育分子机制具有重要意义。研究表明在毛竹茎秆快速生长过程中，细胞快速分裂伸长，内源激素加快分配，特定蛋白动态合成表达。研究发现毛竹茎秆生长发育存在时空性，其茎秆的发育、成熟和老化首先从基部启动，中部和顶部依次启动。蛋白丰度表达主要依据时间序列而变化，在一定程度上遵循空间序列变化，其代谢、能量、细胞生长、转录等功能蛋白参与调控，大量代谢通路蛋白、伸长因子、转录因子、起始因子和应激蛋白差异表达。这些表明了竹秆速生的物质和能量基础，以及分解代谢和合成代谢的走向。在竹秆的发育过程中，由于光合能力较弱，能量主要来自于蔗糖降解，果糖激酶的差异表达在能量产生中起到了决定作用。缺氧呼吸和有氧呼吸的转换在能量生成中发挥了重要功效。本文是竹类植物蛋白组学方面的首次报道，将有助于理解竹秆的快速生长机制。