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摘要荔枝(Litchi chinensis Sonn.)是我国南方热带亚热带地区的著名特色果树。荔枝雄花和雌花数量比例失衡是造成荔枝低产的重要因为,雄花／雌花数量比例失衡的实质是荔枝花性别分化。虽然植物花性别分化的研究有很多,但多集中在生理学方面,研究深度不够,还不能从根本上阐明荔枝花性别分化的分子机制。<br>　　 本研究以‘元红’荔枝为材料,经过花性别分化,元红的第一批花分化为雄花,取处于减数分裂前期(Ⅰ期)、花粉发生和发育期(Ⅱ期)、花粉成熟期(Ⅲ期)的雄花；第二批花分化为雌花,取处于减数分裂前期(Ⅰ期)、大孢子发生和发育期(Ⅱ期)、大孢子成熟期(Ⅲ期)的雌花。测量不同发育时期的雄蕊和雌蕊的游离脯氨酸含量。经过优化蛋白提取方法和双向电泳条件,在具高分辨率的双向电泳图谱上检测到超过1000个蛋白点。我们比较三个时期雄花和雌花之间的差异蛋白,发现32个蛋白点丰度表达变化在2倍以上,进行MALDI-TOF-TOF／MS分析与数据库检索,鉴定出24个蛋白,其中16个蛋白上调表达,5个下调表达,3个波动表达。它们的功能涉及物质与能量代谢(20％)、核酸代谢(8％)、氨基酸代谢(4％)、DNA甲基化(4％)、次生代谢(13％)、信号传导(13％)、细胞周期、细胞分裂与细胞程序性死亡(17％)等。<br>　　 其中物质和能量代谢相关蛋白在雄蕊和雌蕊中都是上调表达的,说明在荔枝花性别分化过程中物质与能量代谢活跃,为花性别分化的顺利进行提供必需的物质与能量。天冬氨酰-tRNA合成酶、RNA聚合酶、14-3-3蛋白、鸟嘌呤核苷酸交换蛋白GEP2和WRKY转录因子23这五个蛋白有助于不同发育时期的雄蕊和雌蕊的正常发育。<br>　　 细胞程序性死亡对荔枝花性别分化至关重要。细胞周期、细胞分裂与细胞程序性死亡相关蛋白,26S蛋白酶体非ATP酶调节亚基8、蛋白酶体类蛋白α-亚基、驱动蛋白类似蛋白和谷氧还相似蛋白,在雄蕊和雌蕊中也都是上调表达的,这些蛋白通过调控细胞周期,影响细胞的分裂／细胞的程序性死亡活动,能够保证处于花性别分化过程的花蕊中某些性器官能够顺利发育,而某些性器官的发育停滞或萎缩。因此认为这类蛋白对荔枝花性别分化至关重要。<br>　　 另外,甲基CpG结合蛋白上调表达,可增加DNA甲基化水平,参与基因表达调控,甚至引起部分基因沉默,是荔枝花性别正常分化必需的因素；线粒体P5CDH通过参与脯氨酸分解代谢,致使雄性器官发育停滞,而S-腺苷甲硫氨酸合成酶通过影响乙烯的合成,来调控花性别分化过程,因此认为这两个蛋白对荔枝花性别分化具有促雌作用。<br>　　 荔枝花性别分化机理的研究多集中在生理和形态学方面,研究的深度远远不够,对于荔枝花性别分化的分子机理的分子生物学水平上的研究还处于探索阶段,蛋白质组学方面的研究尚属空白。本研究从差异蛋白质组学入手,比较分析荔枝花性别分化不同发育阶段的花蕊蛋白质的差异表达,结合生物信息学确定差异蛋白的生物学功能,分析花性别分化调节机理,为荔枝花性别分化的分子机制研究奠定基础。<br>