干旱和盐渍是最常见且对植物危害严重的两个非生物胁迫因子,其作用的实质都是引起植物细胞的渗透胁迫,而胞内Ca2+浓度的瞬时升高是植物响应渗透胁迫中检测到的最早事件之一。研究证明,胞内Ca2+浓度的升高引发的钙信号主要通过三条途径(Ca2+/CAM、Ca2+/CDPKs、Ca2+/CBLs)向下游放大、传导,进而在细胞内引起一系列的生化反应以抵抗或适应各种逆境胁迫。但有关植物如何在分子水平感受外界信号,并将这些信号转换为胞内信号的环节上仍知之甚少。　　 本研究以Pei Lab提供的拟南芥突变体cio4(该突变体为渗透胁迫下胞内Ca2+增加缺陷型突变体)与其野生型Col/AQ为研究对象,利用双向电泳技术结合质谱鉴定技术对这两种植株进行蛋白质组分析。　　 实验结果显示:(1)cio4中积累有大量的抗逆性物质,主要包括谷胱甘肽-S-转移酶类、植物凝集素类、脂氧合酶、乙烯受体以及涉及精氨酸、谷氨酸、丝氨酸、半胱氨酸的转氨酶类和甲基、酰基转移酶类等。经胁迫处理后,一些ATP酶类、超氧化物歧化酶类、植物凝集素类等的表达量上升了;(2)Col/AQ因胁迫刺激表达量上升的蛋白质主要包括有脂氧合酶、延伸因子、转录因子、谷胱甘肽-S-转移酶类、甲酸脱氢酶、涉及丝氨酸、谷氨酸、半胱氨酸代谢的酶类以及涉及蛋白修饰的酶类,而同样的蛋白质点在胁迫前后的cio4中基本上没有发生变化。胁迫刺激使这些蛋白质在Col/AQ中表达上升了,但其表达量仍低于或等于cio4的表达量;(3)与cio4相比,Col/AQ特异性表达了谷草转氨酶,并在渗透胁迫的刺激下,该酶表达量上升;(4)在胞内Ca2+增加的情况下,Col/AQ特异表达乙酰CoA乙酰基转移酶、ABC转运蛋白和转录因子MYB17。　　 由实验结果可知:(1)正常生长环境下的cio4积累有大量的抗逆性物质,可能该突变体为抗逆性较强的植株;(2)Col/AQ中因受胁迫刺激而表达量上升的蛋白质可能与Ca2+信号感受和转导存在着一定关系;(3)因cio4在500 mM山梨醇的胁迫处理下胞内Ca2+的增加不明显,由此推测因该胁迫刺激引起cio4部分表达量上升的蛋白质,可能与其它不依赖Ca2+的信号转导通路有关;(4)在胞内Ca2+增加的情况下特异性出现的CoA乙酰基转移酶、ABC转运蛋白和转录因子MYB17,以及Col/AQ特异表达并因胁迫刺激表达量上升的谷草转氨酶,这四种蛋白质可能与拟南芥响应渗透胁迫时Ca2+信号的感受和转导有一定的关系。