化学除草作为防除农田杂草的主要手段,目前仍是粮食安全生产中必不可少的一环。但除草剂作用靶标研究的缓慢进度限制了除草剂品种的更新,从而导致了抗性杂草的蔓延以及杂草综合治理的难度增加。实验室前期以4-羟基-3-甲氧基肉桂酸为先导,衍生合成了除草效果更好的4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯,并通过荧光示踪技术发现其从根尖进入拟南芥（Arabidopsis thaliana）体内,继而加速消耗拟南芥细胞内的脂类物质;转录组学和蛋白组学联合分析发现4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯主要影响了拟南芥体内脂肪酸合成代谢和糖酵解途径。本研究在此基础上通过亲和层析和DARTS（基于药物亲和反应的靶点稳定性）技术对拟南芥体内的4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯结合蛋白进行了搜寻,并对其潜在靶标蛋白进行了推测和基础验证。首先测得4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯对拟南芥的IC50为0.140 mM,后续实验的主要内容如下:1.合成了 4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯与生物素的偶联化合物（FAEE-D）,进行了亲和层析试验。结果表明,与溶剂对照相比在45～75 kDa处发现两条差异条带。从中分析得到58种匹配肽段数量在两条以上的差异蛋白,从中筛选到涉及能量转化、质体发育和细胞壁组成的9种蛋白可能是4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的靶标蛋白,分别为 Q9LD57、P56778、P21238、O23654、Q9ZT91、P10896、O23255、P29513和 P25696。2.通过DARTS试验在15～25 kDa处发现一条差异条带,45～60 kDa处发现两条差异条带,分析得到847种匹配肽段数量在2条以上的差异蛋白,从中筛选到关于脂肪酸合成、苯丙烷代谢、细胞膜透性和糖酵解过程的1 1种蛋白可能是4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的靶标蛋白,分别为P0DH95、Q9C522、Q9FGX1、P52410、Q9FLT0、Q9SS48、P35510、P25851、P92994、Q9ZP05和Q8VZH2。3.对拟南芥中受4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯影响的主要通路基因和结合蛋白进行GO/Pathway network分析,发现脂肪酸代谢通路中的KASI,一元羧酸代谢途径中的PAL1处于关键位置。对两种蛋白进行系统发育树分析,发现均在双子叶植物中保守。综上,本文认为这两种蛋白具有作为靶标研究的意义,对其进行后续验证。4.KASI表达水平受到4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的抑制,分别为对照的0.78,0.49,0.45,0.40和0.27倍;蛋白表达呈现出上升趋势,最高上升1.54倍。说明KASI表达水平和转录蛋白表达水平持续受到药物的影响,具有深入研究意义。PAL1表达水平呈先下降后上升趋势,分别为对照的0.49,0.04,0.30,0.51和1.99倍,转录蛋白表达呈先上升后下降的趋势,分别为对照的1.06,1.17,1.21,1.19和1.17倍。这说明PAL1在药物胁迫中行使了经典应激防御酶功能。5.分子对接发现4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯和KASI的结合能为7.383 Kcal/mol,其中与Gly477残基和Thr368残基以氢键的方式相结合;与PAL1的结合能为6.216 Kcal/mol,无氢键结合。说明KASI蛋白质与化合物亲和力更高,形成了稳定络合物。将实验室合成的除草活性优良,结构相似的4-羟基-3-甲氧基肉桂酸系列化合物分别与两种蛋白模型进行分子对接,发现系列化合物与KASI蛋白的结合能力更好,可能是它们具有优良除草活性的原因。6.荧光淬灭试验发现4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯对KASI蛋白荧光强度分别降低 6.73%,14.44%,23.10%,41.78%,65.65%,82.78%,92.37%;4-羟基-3-甲氧基肉桂酸对KASI蛋白荧光强度分别降低3.42%,10.02%,1 8.82%,33.82%,56.20%,72.37%,85.41%。说明前者与KASI蛋白结合能力更强。判断两种化合物与KASI蛋白之间都是静态结合,结合位点数n接近1,结合常数Ka分别为5×104 L·mol-1和2.9×104 L·mol-1。综上所述,本研究通过寻靶,分析两方面试验证明4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯的潜在靶标是KASI蛋白,验证试验发现4-羟基-3-甲氧基肉桂酸乙酯与KASI蛋白间具有较强的结合能力,我们认为该化合物可能阻断脂肪酸合成步骤,使拟南芥根部变短,停止生长,最终导致植株死亡。