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发菜是一种耐旱性极强的陆生蓝藻,生长于我国干旱-半干旱荒漠草原地区。本研究以发菜(Nostoc flagelliforme)为研究材料,通过运用Label free、LC-MS/MS等技术手段,分析不同程度干旱胁迫下发菜蛋白乙酰化修饰表达谱,运用生物信息学技术,对发菜响应干旱胁迫时发生差异表达的乙酰化蛋白进行乙酰化修饰肽段的motif序列分析、GO功能注释和KEGG pathway显著性富集分析,并通过qRT-PCR技术和生理实验分别从转录水平和生理代谢水平对发菜响应干旱胁迫时发生差异表达的乙酰化蛋白进行验证,分析发菜响应干旱胁迫的乙酰化蛋白的生物学功能及其参与的代谢调控路径,进而解析干旱胁迫对发菜蛋白乙酰化修饰的影响。本研究取得以下结果:1.发菜在干旱胁迫条件下共鉴定到1608个乙酰化位点,1340个乙酰化肽段和653个乙酰化蛋白。在所有乙酰化肽段中,90.0%的肽段长度分布在5到19个氨基酸之间,10.0%的肽段长度大于19个氨基酸。2.通过生物信息学分析得到11个保守的motif序列,其中一个含有K、R和E氨基酸残基序列中的赖氨酸更容易发生乙酰化修饰。3.GO功能注释和KEGG通路分析表明,发菜发生乙酰化修饰的蛋白质主要参与谷胱甘肽代谢、能量代谢以及光合作用等生物学过程。4.随着干旱胁迫程度的加深,GST、pepA、psaB、petH、pgk、PDH、TAL2、fbp、TKL、GAPDH基因转录水平表达量呈现出先上升后下降的趋势,BKT、atpH、ParA、ICDHc、SDH基因转录水平表达量呈现出先上升后下降而后又上升的趋势,atpA、α-KGDH、DLD基因转录水平表达量呈现出先下降后上升的趋势PRK基因转录水平表达量呈现先上升然后略微下降最后又上升。5.随着干旱胁迫程度的加深,GST、α-KGDH、PDH、ICDH、SDH、GAPDH的活性呈现出下降趋势,FBP呈现出上升趋势,而PGK的活性在发菜失水率为80%时达到最大活性,在失水率为100%时活性下降。超氧化物歧化酶、过氧化物酶呈现出逐渐下降的趋势,谷胱甘肽还原酶的活性、蔗糖磷酸合成酶的活性呈现出逐渐增加。6.随着干旱胁迫程度的加深,还原性谷胱甘肽、丙酮酸、可溶性糖、葡萄糖、果糖蔗糖、海藻糖含量均逐渐增加。7.发菜谷胱甘肽代谢相关酶发生乙酰化差异表达,能量代谢相关蛋白受乙酰化修饰水平的调控。