本课题的目的是研究空间环境对水稻蛋白质组及基因组DNA甲基化的影响,以及两者之间的关联。选取第二十颗返回式科学与技术实验卫星搭载(太空飞行时间18天)的松粳6号水稻当代材料进行研究。实验材料在黑龙江省糖业研究所进行种植,在分蘖期取材,选用5个单株材料,分别进行蛋白质双向电泳实验和甲基化敏感多态性实验。蛋白质双向电泳实验结果表明,5株材料中都有蛋白质表达量上调和下调的蛋白,其中3株材料表现为表达下调的蛋白多于表达量上调的蛋白,有1株表现为表达上调的蛋白多于表达量下调的蛋白,1株表现为表达量上调的蛋白与表达量下调的蛋白数目基本持平。甲基化敏感多态性结果显示,在蛋白质双向电泳实验中表达量下调蛋白点数高于表达量上调蛋白点数的单株材料中,其基因组中的CCGG位点去甲基化率要明显高于甲基化率;在表达量下调蛋白点数低于表达量上调蛋白点数的单株材料中,其基因组的CCGG位点去甲基化率要明显低于甲基化率;在蛋白表达量上调与蛋白表达量下调基本持平的单株材料中,其基因组中的CCGG位点去甲基化率与甲基化率基本持平。现有研究证实,基因组DNA甲基化与基因的活性有关。一般而言,甲基化状态代表基因的沉默状态,去甲基化代表基因的激活状态。本实验中蛋白质组与DNA甲基化变化趋势相符,因此我们推测空间环境引起水稻蛋白质组变化的可能原因是空间环境诱发了水稻基因组甲基化的变化,进而引起蛋白质组的改变。