土壤普遍缺钾成为农作物生产制约因素,特别是对于喜钾作物马铃薯,提高其钾吸收效率是解决这一难题的有效手段。本项目组前期已获得转AtCIPK23基因的马铃薯若干株系,并证明其具有耐低钾特性。蛋白激酶AtCIPK23参与拟南芥CBL1/9-AtCIPK23-AKTl介导钾吸收信号通路,然而外源AtCIPK23基因提高马铃薯低钾耐受性具体作用机制以及基因转入所引起的未知效应尚不清楚,本实验试图利用蛋白质组学来研究这些问题。利用常见的TCA-丙酮沉淀法与酚提取法提取马铃薯组培苗蛋白,进行双向电泳实验比较,结果发现TCA-丙酮沉淀法能够获取良好的2-DE图谱,更加适用于马铃薯蛋白质组学分析。为探究转AtCIPK23基因马铃薯耐低钾作用机制,选取野生型鄂薯3号马铃薯与转AtCIPK23基因型株系L34为研究对象,分别以1/2MS营养液与低钾营养液48h水培处理后,对组培苗地上部分与地下部分取材,进行双向电泳实验,通过分析野生型与转基因型蛋白表达图谱分析,筛选35个显著差异蛋白点用于MALDI-TOF-TOF MS质谱鉴定。分析表明低钾胁迫导致马铃薯株系能量代谢相关蛋白表达量下调,引起氧化胁迫压力,野生型株系乙醇脱氢酶、甲硫氨酸合成酶等抗氧化与抗逆蛋白上调表达,而转基因过氧化氢、碳酐酸酶等抗氧化抗逆蛋白表达量相对下调,谷胱甘肽-抗坏血酸循环系统相关蛋白表达量上调,这说明转基因型可能存在保护机制降低氧化胁迫压力,从而为转AtCIPK23基因型马铃薯具有耐低钾提供依据。