农学与生命科学学院师生在工业大麻蛋白组学领域取得新进展

近日，昆明学院农学与生命科学学院师生在工业大麻低钾胁迫蛋白组学研究领域取得新进展，相关工作以题为Protein Expression Changes in Industrial Hemp Plants in Response to Potassium Deficiency Stress Analyzed by SWATH Proteomics（doi.org/10.1016/j.indcrop.2021.114190）发表在国际著名学术期刊Industrial Crops and Products，该期刊由著名学术出版商Elsevier公司发行，是中科院农林科学农艺学领域的Q1区SCI期刊，该期刊以原创性论文、综述等内容为主，影响因子5.645。昆明学院为第一单位，农生学院程霞老师为第一作者，2019级硕士研究生赵锴源为并列第一作者。

本研究工作紧密围绕云南省特色经济作物工业大麻，前期研究显示钾素是影响工业大麻生长发育和新陈代谢最重要的元素之一，对产量的形成具有重要作用。本研究率先通过SWATH蛋白质组学技术，研究耐低钾籽用大麻品种（BM）和低钾敏感型纤用品种（Y1）在低钾胁迫（0.4 mmol/L K+）处理下快速生长的茎、叶片差异蛋白质组学，通过LC-ESI-MS/MS质谱鉴定分别得到BM和Y1差异蛋白，茎：288和353，叶：226和256。分析两个品种的KEGG，发现Y1叶片、BM叶片、Y1茎和BM茎的差异蛋白分别显著富集在15、3、11和4个pathway。通过比较分析差异蛋白，本文发现耐低钾品种BM主要通过以下机制适应低钾胁迫：茎叶皆表现出叶绿素合成下降，降低光合作用；茎杆提高淀粉代谢，提高抗氧化能力，提高木质素代谢，促进细胞膜合成和细胞分裂，促进乙烯合成；叶片调节节气孔关闭，加强光呼吸和光能传递，蛋白合成代谢旺盛。试验结果可为未来工业大麻高效吸收钾素的分子研究提供重要的参考蛋白和基因信息。

另外，该文为程霞老师第3篇工业大麻蛋白组研究相关论文，前面分别以第一作者在国际知名期刊Industrial Crops and Products（影响因子5.645），2016年发表论文：Protein mechanisms in response to NaCl-stress of salt-tolerant and salt-sensitive industrial hemp based on iTRAQ technology（doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.12.086），第一作者在国际知名期刊Gene（影响因子4.096），2019年发表论文：Protein changes in response to lead stress of lead-tolerant and lead-sensitive industrial hemp using SWATH technology，（doi:10.3390/genes10050396）。团队在工业大麻蛋白组相关的研究已达到了国内外先进水平。

以上研究得到国家自然科学基金(31770563)，云南省地方高校联合基金和中科院战略先导专项A(XDA26010102)的资助。