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葡萄是我国，也是世界上广泛栽培的具有重要经济价值的果树。高温是影响其生长发育的重要环境因素，往往抑制光合作用等生理活动，导致浆果产量和品质的下降。近些年来，极端高温天气频繁出现，世界上不少葡萄产区气温常常达到40℃，有的甚至超过45℃，由此造成的经济损失巨大。因此，必须深入进行葡萄抗热性机制的研究。但是目前人们对此的认识还非常有限，往往局限于某个生理活动（如光合作用）。本文利用转录组学和蛋白组学试图从整体上阐述葡萄各种生理活动对高温胁迫的响应规律，同时分析鉴定葡萄中的热激转录因子（heat stress transcription factors，HSFs）家族，并阐明在抗热性不同的葡萄中HSFs表达对高温胁迫的响应规律，为深入研究葡萄抗热性的分子机理奠定基础。主要结果和结论如下: 1、以酿酒葡萄品种‘赤霞珠’(Vitis vinifera cv.Cabernet Sauvignon)2年生幼苗为试材，进行高温胁迫和恢复处理。对其叶片利用iTRAQ技术进行蛋白组学分析发现，在高温胁迫和恢复过程中，共有174个差异表达蛋白，主要涉及到光合作用、代谢、呼吸作用和胁迫响应等生理生化过程，其中涉及到光合作用的蛋白最多（占总差异蛋白的1/5），说明葡萄光合作用对高温非常敏感。PSI蛋白复合体成员PsaF、PsaH和PsaN与PSⅡ的成员PsbR对高温胁迫下光系统的稳定起重要作用。对葡萄的呼吸作用而言，其糖酵解途径比三羧酸循环途径抗热性更强。同时发现，抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase，APX)、细胞质中的[Cu-Zn] SOD和热激蛋白HSP70，HSP21和HSP22都在葡萄抗热中起重要作用。 2、以酿酒葡萄品种‘赤霞珠’(Vitis vinifera cv.Cabernet Sauvignon)2年生幼苗为试材，对其进行高温胁迫和恢复处理。对其叶片利用microarray技术进行转录组学分析，共鉴定到1282个差异表达探针，主要与代谢、转运调节、转录调控及胁迫相关。热激蛋白(heat shock proteins，HSPs)和抗氧化酶基因起着重要作用，如AP、HSP，01、HSP90和HSP70特别是sHS。定位于叶绿体的HS21在高温胁迫下强烈表达（上调43倍），但在随后的恢复中转录水平下降到对照水平，可能对光合作用起着重要的保护作用。同时我们发现热激转录因子（调控HSPs表达）HSF30（即后文中的VvHSF18对高温胁迫和恢复都是一个重要的调节因子。另外，肌醇半乳糖苷合酶（galactinol synthase，GOLS）基因的转录水平在高温胁迫中上调约50倍，此酶是抗氧化物质棉籽糖合成的一个关键酶。已有文献报道，HSF30也可以调控GOLS的表达。因此，HSFs可能在葡萄抗热性中起着尤为关键的作用。 3、HSFs已经被证实是广泛存在于植物细胞体内的一类重要的转录调节基因。迄今为止，尚未有人鉴定葡萄中HSFs基因家族。我们从已经公布的‘黑比诺’（V.vinifera）葡萄全基冈组出发，通过同源比对发现葡萄HSFs家族成员有19个，不均匀地分布在13条染色体上。可以分为3类:HSFA类，包括VHSF06、VHSF15, VHSF18、VHSF17、 VHSF11、VHSF13, VHSF12, VHSF09, VHSF02,VHSF05、VHSF07;HSFB类，包话VHSF14、VHSF04、VHSF10、VHSF16、VHSSF03、VHSF19、VHSF01;HSFC类，包括VHSF08。同时我们以抗热性强的‘塘尾’刺葡萄（V.davidii）和抗热性较弱的‘京秀’欧哑种葡萄（V.vinifera）为试材，对其进行直接高温胁迫和先高温锻炼后高温胁迫处理，研究这些HSFs的基因表达模式。发现除了VHSF01、VHSF05、VHSF15和VHSF18，其它HSFs在抗热性不同的葡萄叶片表达模式基本相同。另外，由于两种葡萄的VHSF05和VHSF15相对转录表达水平都较低，而VHSF01和VHSF18相对转录表达水平都较高，因此我们推测与VHSF05和VHSF15相比，VHSF01和VHSF18可能是两种葡萄的抗热性差异的更为重要的原因。 本研究为葡萄抗热性机制的研究提供了新的视野，为从生理和育种方面调控葡萄的抗热性提供理论依据。