鵝掌楸（LiriodendronChinese(Hemsl.)Sargent.）是木蘭科鵝掌楸屬落葉喬木，葉似馬褂，故又名馬褂木。與同屬的北美鵝掌楸被廣泛應(yīng)用在景觀種植、生物能源制造、古植物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、植物系統(tǒng)進(jìn)化等不同領(lǐng)域。雖然鵝掌楸具有良好的觀賞價(jià)值和重要的科研價(jià)值，但其生存狀況卻令人堪憂，已被列入第一批瀕危物種名單，在1999年被定為國(guó)家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鵝掌楸的自然結(jié)實(shí)率極低（10%左右），其群落分布呈點(diǎn)狀、斷帶式。影響鵝掌楸結(jié)實(shí)率的原因復(fù)雜而多樣，已有研究結(jié)果表明鵝掌楸在有性生殖過(guò)程中的一些步驟出現(xiàn)障礙，因此，對(duì)于鵝掌楸有性生殖過(guò)程中發(fā)生的生物學(xué)事件的深入系統(tǒng)研究有助于進(jìn)一步揭示鵝掌楸低結(jié)實(shí)率的原因。

　　中國(guó)科學(xué)院武漢植物園資源植物繁殖生物學(xué)課題組博士研究生李明在楊平仿研究員指導(dǎo)下，以鵝掌楸授粉后不同時(shí)間點(diǎn)的雌蕊為材料，通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)中常用的基于凝膠（雙向電泳）和非凝膠（i-TRAQ）的方法，結(jié)合蛋白質(zhì)質(zhì)譜鑒定技術(shù)，分別鑒定到51和468個(gè)蛋白質(zhì)的表達(dá)量在授粉前后發(fā)生變化。通過(guò)對(duì)這些差異表達(dá)的蛋白質(zhì)進(jìn)行功能分類發(fā)現(xiàn)，共有66個(gè)蛋白質(zhì)參與有性生殖生物學(xué)過(guò)程。結(jié)合雌雄蕊發(fā)育和花粉萌發(fā)等的形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)以蛋白質(zhì)二硫鍵異構(gòu)酶A6和胚胎發(fā)育缺陷蛋白質(zhì)為代表的差異表達(dá)的蛋白質(zhì)與鵝掌楸的低結(jié)實(shí)率現(xiàn)象高度相關(guān)，推測(cè)這些參與有性生殖過(guò)程的蛋白質(zhì)的差異表達(dá)影響了鵝掌楸的受精過(guò)程。該研究結(jié)果為進(jìn)一步揭示鵝掌楸低結(jié)實(shí)率的分子機(jī)制提供了重要的理論基礎(chǔ)。

　　以上研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金（31300516）和中國(guó)科學(xué)院百人計(jì)劃的共同支持。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國(guó)際期刊PLoSONE(2014,9(6):e99970)上。