森林植物是陆地生态系统的主体,是人类最主要的可持续利用资源,为更有效地利用林木资源并完成其可持续发展的过程,需要对生物体内生理功能的执行者——蛋白质进行深入细致的研究。但是对许多重要生理过程的调控不仅仅是通过改变蛋白质种类及其表达丰度的就能完成的,更重要的是那些具有时空特异性分布的可逆翻译后修饰。在众多的翻译后修饰中可逆的磷酸化修饰是最为重要同时也是存在最为广泛的修饰方式。因此,本研究以小黑杨(Populus simonii×P. nigra)为实验材料,通过TiO2和SCX相结合的方式富集其磷酸化肽段,并通过质谱鉴定技术进行小黑杨磷酸化蛋白质图谱的构建。通过这种方法,笔者从小黑杨幼嫩叶片蛋白质组中鉴定得到了98个蛋白质的114个磷酸化位点,包括21个苏氨酸磷酸化位点和93个丝氨酸磷酸化位点。其中104个位点为从未报道过的新发现位点,占总鉴定位点的91.23%。目前,这是木本植物中最大的磷酸化位点数据库。此外,对鉴定得到的磷酸化位点分别根据细胞组件、分子功能及生物学途径进行分类,综合分析小黑杨磷酸化蛋白质的分布情况及参与的生理过程。为更好的了解木本植物光合作用的机理,本研究还对小黑杨类囊体膜蛋白进行了鉴定分析。应用Blue-native Page凝胶电泳技术,通过特定的非离子去污剂将类囊体膜蛋白复合体直接溶解,在非变性的条件下根据复合体大小将其分离,此后进一步在变性条件下将复合体的各组成亚基分离,结合质谱技术从而完成了对45个非冗余小黑杨类囊体膜蛋白的鉴定,并根据类囊体的结构与功能对其进行分类,其中PSⅡ蛋白15个,PSⅠ蛋白6个,ATP合成酶复合体蛋白9个,Cytb6f复合体蛋白2个,涉及二氧化碳固定反应的酶7个,未知蛋白2个,在光合作用中无直接功能的蛋白4个。并在此基础上,分析了生理条件下小黑杨类囊体膜上蛋白质复合体的存在形式,为今后开展木本植物光合作用机理研究奠定基础。