矮牵牛的衰老是一个复杂的程序化过程。已有的研究表明乙烯是一种参与植物衰老的激素,用乙烯处理植物能极大的改变其转录组和蛋白组的表达水平。然而我们对乙烯在转录后修饰所起的作用以及翻译后修饰(PTM,post-translational modification)与蛋白组之间的联系却知之甚少。衰老的标志性事件之一是蛋白质降解,而泛素化作为真核生物翻译后修饰的主要方式之一,在蛋白质降解方面起重要作用。然而还没有人在花衰老对乙烯的响应的翻译后修饰方面做过分析,从而去揭示蛋白组的泛素化或者蛋白组与修饰之间的关联性。在本研究中,首先通过转录组测序获得矮牵牛相关的转录组数据库,并对经过乙烯处理的矮牵牛花瓣的蛋白组、泛素化组进行了定量分析以及它们之间进行了关联分析,得到的主要结果如下:1.在经过乙烯处理16 h矮牵牛花瓣的转录组、蛋白组以及泛素化组中总共得到51 99个Unigene,3606个蛋白以及22 0个泛素化位点。2.乙烯处理后,在转录组中有14448个Unigene表达下调和6303个Unigene表达上调;在蛋白组中有284个蛋白表达下调和233个蛋白表达上调;在泛素化组中有320个泛素化位点上调和12个泛素化位点下调。说明在矮牵牛乙烯参与的花瓣衰老过程中泛素化的整体水平是增加的。3.在整体水平上蛋白组和泛素化组呈负相关,一些推测的泛素化连接酶在蛋白水平和转录水平表达是上调的。说明在矮牵牛中乙烯参与的花瓣衰老过程泛素化可能参与到蛋白质的降解;而且一些非蛋白酶体蛋白酶和自噬蛋白也参与到蛋白质的降解。4.对泛素化蛋白的序列特性进行分析,在3,265个Kub的多肽中,从1,3 3个独特的位点总共鉴定出5种保守序列,其中有四种保守序列还没有被报道过。在蛋白质的二级结构上对Kub位点进行预测,泛素化赖氨酸位点显著的高频率处在蛋白的非结构区域。对植物中泛素化赖氨酸和非泛素化赖氨酸的进化保守性进行研究,结果却显示泛素化赖氨酸反而没有非泛素化赖氨酸更有保守性。5.在矮牵牛花瓣中乙烯在蛋白质和泛素化水平上调控激素的信号转导、蔗糖生物合成和转运,在蛋白质水平上调控挥发性有机化合物的生物合成和氨基酸合成。此外,乙烯处理使得一些参与到内质网相关降解途径蛋白的泛素化水平有所增加。并在许多蛋白质中发现了许多新的泛素化位点,包括PhETR2、PhACO、PhCb5s和PhAUX1等。