蛋白质组学是生命科学研究的热点和前沿。蛋白质组学的发展是受技术限制的,也是受技术推动的。目前小麦叶片蛋白质组研究主要采用双向电泳(2-DE)分离和肽质量指纹(PMF)分析技术。探索新的分离、分析方法,可为更深入全面研究小麦叶片蛋白质组提供技术保证。二维液相色谱(2D-LC)与2-DE技术具有互补性,本文探讨了利用2D-LC和纳升级液相色谱串联质谱(Nano LC-MS/MS)技术分离鉴定小麦叶片蛋白质组的新方法。小麦叶片蛋白经提取、脱盐后,进行第一维阴离子交换分离;收集洗脱组分进行十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析,并对非高丰度蛋白组分进行第二维反相液相色谱分离;随机选择含较低吸收峰的部分组分经胰蛋白酶水解后进行Nano LC-MS/MS分析;将串联质谱数据通过MASCOT搜索NCBInr和EST数据库,并对二级质谱获得的蛋白序列进行MS BLAST分析。结果表明,经第一维阴离子交换色谱分离,收集得到15个组分,其中第15组分包含小麦叶片丰度最高的蛋白——1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(RuBisCO);其余14个组分经反相液相色谱分离,共收集1551个组分,获得1867个色谱峰;随机对其中6个含较低吸收峰的收集组分酶解和Nano LC-MS/MS检测,9种蛋白得到鉴定。小麦条锈病(Puccinia striiformis f.sp.tritici)一直是我国小麦的主要病害,成灾频率高、流行范围广。利用抗病品种是防治小麦条锈病最有效、经济和安全的途径,选育和推广抗病品种成为控制病害流行的首选措施。但由于病原菌生理小种变异快,品种抗性频繁丧失,抗病育种始终处于被动应付状态。本文从蛋白质组学角度出发深入研究小麦对条锈病抗性的分子机理,揭示寄主小麦与病菌之间的互作机制,在小麦抗病品种的培育和利用上具有重要理论和实际意义。由中国农科院植保所培育的小麦抗条锈病品系Taichung29*6/Yr5目前在我国尚未发现对其致病的条锈菌生理小种。本试验联合应用双向电泳、二维液相色谱和质谱技术,以接种当前条锈菌主要流行小种条中32号(CY32)的小麦抗条锈病品系Taichung29*6/Yr5为材料,研究其叶片差异表达蛋白质组,以期发现特异的抗病相关蛋白。经双向电泳分析,初步确定19个差异表达蛋白质点。其中,接种后诱导表达的蛋白质点有8个;上调表达的蛋白质点有10个;下调表达的蛋白质点有1个;未发现表达被抑制的蛋白质点。经二维液相色谱分析,初步确定17个差异色谱峰。其中,接种后新出现的色谱峰有1个;峰面积增加的色谱峰有6个;峰面积减少的色谱峰有9个;缺失的色谱峰有1个。所有差异蛋白组分均进行了质谱分析与数据库检索,11个蛋白质获得鉴定结果,包含8个与植物源蛋白相匹配的蛋白、2个与真菌蛋白高度同源的蛋白和1个与假设蛋白高度同源的蛋白。鉴定蛋白的功能主要涉及植物防卫和植物光合作用。试验结果表明利用2D-LC和Nano LC-MS/MS技术可有效地分离和鉴定小麦叶片蛋白质组;同时采用双向电泳和二维液相色谱技术分析小麦抗条锈病品系Taichung29*6/Yr5接种条锈菌CY32的差异表达蛋白质组,能够更全面的获取差异表达蛋白质信息;本文利用小麦抗条锈病品系Taichung29*6/Yr5开展的比较蛋白质组研究工作,为深入理解小麦与条锈病菌的互作机制提供了重要的基础。