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本文主要从以下两个部分展开论述： 第Ⅰ部分 钉柱委陵菜对青藏高原海拔梯度环境的适应机理研究 青藏高原被认为是全球气候变化的敏感区和放大器，该地区植物物种丰富多样，是全球生态系统研究的一个热点地区。与平原相比，高山环境比较恶劣，环境因子随着海拔上升发生剧烈变化，其变化模式是水平维度气候变化的缩影。因此，研究青藏高原高山植物对不同海拔梯度环境变化的适应机理，将会对全球气候与生态系统的互作研究提供理论依据。钉柱委陵菜（Potentilla saundersiana）是青藏高原生态系统中不可或缺的重要类群，具有重要的经济价值和药用价值，它在青藏高原沿垂直海拔梯度广泛分布，是研究高山植物适应海拔梯度环境变化理想的生物学材料。 本研究的实验材料为钉柱委陵菜，采于西藏当雄县念青唐古拉山南坡的五个海拔梯度，分别是4350米，4600米，4800米，5100米和5200米。分析比较了分布于不同海拔梯度的钉柱委陵菜的形态结构，生理生化指标和蛋白质组水平的变化，揭示了高山植物适应不同海拔环境变化的机制。主要结论如下: 1.随海拔梯度升高，钉柱委陵菜植株根系结构以4800米为分界点发生了变化，侧根逐渐代替主根，在较高的海拔梯度上，多株植物的细根发生交联;叶片在4800米以下没有太大变化，在5100米和5200米处明显变小，植株地上部分分枝越来越多，植株高度逐渐减小。 2.随海拔梯度升高，气孔的孔径以4800米为分界点先变大后减小，细胞壁逐渐增厚，细胞壁的组成成分木质素的含量逐渐增加，比叶面积(Specific LeafArea，SLA)逐渐减小，叶片含氮量（mass-based leaf nitrogen concentration，Nmass）逐渐增大，花青素、脯氨酸和可溶性糖类的含量逐渐增加，生长素的含量逐渐增加，独脚金内酯的含量逐渐降低，过氧化物质含量逐渐增加，抗氧化酶类活性逐渐增大。 3.本研究提取了分布于五个海拔梯度的钉柱委陵菜叶片总蛋白，利用蛋白质组双向电泳技术手段和MALDI-TOF/TOF质谱测序成功的分离并鉴定了118个具有显著性差异蛋白，将其分成了十一大功能蛋白类群，主要包括与抗逆相关的初级代谢产物和能量代谢相关的蛋白，与抗逆相关的次级代谢物质和植物激素合成相关的蛋白，抗氧化酶类的蛋白，与信号传导有关的蛋白，光合系统相关的蛋白，还有与细胞壁组分合成相关的蛋白等。研究发现与DNA修饰，可变剪切，蛋白翻译后修饰，蛋白降解等生物学过程相关的蛋白沿海拔梯度也发生了不同程度的变化。通过蛋白聚类分析发现，沿海拔梯度具有相似表达模式的有抗氧化酶类的蛋白，与信号传导相关的蛋白，细胞壁组分合成蛋白，还有DNA修复和修饰蛋白，它们的表达量随海拔升高都呈现增加趋势。通过免疫印迹实验，验证了蛋白质组质谱结果的可靠性。 总之，随海拔的升高，钉柱委陵菜的抗胁迫程度明显加强，具体表现在形态结构和生理生化方面，从差异蛋白质组学角度探讨了钉柱委陵菜适应不同海拔梯度环境变化的分子机制，为钉柱委陵菜形态结构和生理生化发生改变提供了分子依据，并提出了表观遗传修饰，可变剪切和蛋白降解生物学过程参与了植物抗逆响应。本研究利用生理生化和比较蛋白质组学的手段，从生理形态和分子生化两方面揭示了钉柱委陵菜采用了多种逆境响应策略来适应高山不同海拔梯度的环境变化。 第Ⅱ部分 拟南芥基因AtFIP1和AtFIP2功能初步研究 拟南芥依据开花行为的不同分为冬季生态型和夏季生态型，前者需要经历春化作用才能开花。FRI(FRIGIDA)和FLC(FLOWERING LOCUS C)是这两种生态型差异的决定性因子，冬季生态型拟南芥中的FRI是有功能的，能够上调开花抑制因子FLC的表达，夏季生态型中的FRI是没有功能的。以前通过酵母双杂交方法筛选到了与FRI互作的两个蛋白FIP1(FRI Interacting Protein1)和FIP2（FRI Interacting Protein2），到目前为止，关于FIP1和FIP2的功能研究还没有任何报道。 本文以拟南芥为实验材料，利用分子遗传学和生理生化实验研究FIP1和FIP2对拟南芥开花和生长发育的影响，通过生化实验和转录组分析初步探讨了FIP1和FIP2的分子功能。主要结论如下: 1.FIP2和FRI都是在细胞核里表达，而且组织表达模式类似，在冬季生态型背景中，FIP2基因的缺失使拟南芥开花时间提前，通过蛋白互作酵母双杂交，双分子荧光互补(BiFC)和Pull down实验表明FIP2和FRI蛋白具有相互作用，FIP2是FRI上调FLC表达所必需的。 2.FIP1和FIP2影响了植物的开花时间和生长发育，本研究观察到fip1fip纯合体的表型发生了很大的改变，与野生型相比，fip1fip2的开花时间延迟了，纯合体植株矮化，分枝增多，叶片由狭长型变为椭圆形，且有皱褶，角果变小，雄蕊和雌蕊的相对位置发生改变，花苞数目增多，而且fip1fip2纯合体根尖的生长素信号变弱，fip1fip2纯合体在种子萌发时期和幼苗生长时期对ABA是敏感的。 3.转录组测序结果分析发现，fip11fip2纯合体的植物激素信号系统和开花相关因子的表达都发生了不同程度的改变。 综上所述，FIP2和FRI蛋白在细胞核中相互作用，FIP2对FRI上调FLC表达是必须的，fip1和fip2单突变纯合体的表型没有发生变化，但是fip1fip2双突变纯合体的表型有了很大的改变，其可能通过改变植物体内的激素含量，激素信号传导途径和开花相关因子的表达，从而影响了拟南芥种子萌发，植株生长发育和花期转变。FIP1和FIP2影响植物发育的具体分子机制和功能有待进一步研究。