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本论文以耐涝渍棉花品种“中棉所12”和易涝渍品种“国抗棉1号”为材料,首先应用iTRAQ定量蛋白质组学技术,在GO分析、Pathway代谢通路分析的基础上,系统、全面地研究了棉花在涝渍胁迫下根系蛋白质的表达差异,初步鉴定棉花耐涝渍关键相关基因。然后通过实时荧光定量PCR技术,在mRNA水平上验证这些棉花耐涝渍候选基因的表达。本论文取得了以下主要研究结果:1.通过使用iTRAQ定量蛋白质组学技术,在“中棉所12”和“国抗棉1号”2个不同耐涝渍能力品种中共筛选到407个差异表达蛋白。2.GO分析结果显示,就差异蛋白所涉及的棉花生物过程而言,大约25%的差异蛋白与代谢过程(Metabolic processes)有关,与细胞过程(cellular process)相关的蛋白大约占24%,很重要的是,其中与细胞适应刺激反应(response to stimulus)有关的蛋白大约占12%;就差异蛋白所涉及的细胞组分而言,其中与细胞(cell)有关的蛋白大约占30%,与细胞组分(cell part)相关的蛋白大约占29%,涉及细胞器(organelle)的差异蛋白大约占22%,而与细胞器组分(organelle part)相关的蛋白大约占10%;差异蛋白所涉及的分子功能方面,具有催化活性(catalytic activity)的差异蛋白约占48%,与转运活性(transporter activity)相关的蛋白大约占5%,而具有结合活性(binding)的蛋白约占44%。3.通过差异蛋白Pathway代谢通路富集分析发现,有5个差异蛋白在三羧酸循环代谢途径富集,包括2个上调蛋白3个下调蛋白。上调蛋白为异柠檬酸脱氢酶(Isocitrate dehydrogenase NAD-IDH)和苹果酸脱氢酶(Malate dehydrogenase MDH),下调蛋白包括二氢硫辛酰胺脱氢酶(Dihydrolipoamide dehydrogenase DLD)、异柠檬酸脱氢酶(NADP+)(Isocitrate dehydrogenase NADP-IDH)和ATP柠檬酸裂解酶(ATP-citrate lyase ACL)。4.通过qRT-PCR对30个耐涝渍关键基因的表达进行了验证分析,发现MDH1、At4g29360、Ubqln1、PME7等4个基因在耐涝渍棉花品种中的表达量都是上调的。